8-900-374-94-44
Мир техники наконец-то пришел к согласию вокруг стандартов устройств зарядки, после многих лет разброда и шатания между множеством не совместимых друг с другом коннекторов и адаптеров питания. Повсеместное распространение для портативных устройств получил разъем Micro-B, или microUSB, хотя еще все-таки наблюдается некоторая фрагментация с попытками перейти на новый коннектор USB-C, который вроде должен был бы заменить коннекторы USB micro-B линейки смартфонов Galaxy. Еще одно очевидное исключение из стандартизации — коннектор Apple Lightning, в остальном micro USB уничтожил склонность индустрии плодить индивидуальные коннекторы для подключения к зарядным устройствам. Лет 15 назад Вам всегда нужно было запастись корректным источником питания для каждого своего устройства. Часто такой блок питания даже не был как-то помечен. Сегодня все изменилось — Вы можете зарядить свой телефон даже дома у приятеля, подключить свой планшет для зарядки к любому компьютеру, посмотреть фотографии с цифровой камеры на своем телевизоре, и все это благодаря стандартизованному коннектору. [Новые стандарты] Прочь, множество различных зарядников! Теперь у нас есть 4 спецификации USB: USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0 и USB 3.1 — в дополнение к новому коннекторы USB-C. Мы разберемся, где эти стандарты значительно отличаются друг от друга, но по большей части будем фокусироваться на USB 3.0, поскольку он уже встречается чаще всего. В сети USB всегда имеется только один хост, и чаще всего одно подчиненное устройство (хотя в теории подчиненных устройств может быть и несколько). Коннектор на кабеле USB-C: Гнездо USB-C на корпусе устройства: Назначение сигналов:
Разберемся с цифрами стандартов. Обычное гнездо или коннектор USB 1.0 или USB 2.0 имеет 4 вывода, и в их кабеле 4 провода (качественные кабели также могут иметь экран, соединяющий внешние металлические части коннекторов, подключенные к земле GND). 4 вывода расположены на коннекторе в один ряд; внутренние два из них передают данные (это сигналы D+ и D-), и внешние предоставляют источник питания 5V. Порты USB 3.0 добавляют дополнительный ряд из 5 контактов, так что USB 3.0 совместимые кабели имеют 9 проводов. В спецификациях USB 1.0 и USB 2.0 стандартный порт SDP может предоставить для зарядки ток до 500 mA (0.5A). Порт USB 3.0 поднимает ток до 900 mA (0.9A). Порты CDP и DCP предоставляют ток до 1500 mA (1.5A). USB 3.1 поднимает пропускную способность данных до 10 Gbps (этот ражим называется SuperSpeed+), что делает его эквивалентным первой генерации интерфейса Thunderbolt [2]. USB 3.1 также поддерживает передачу тока 1.5A и 3A через шину 5V. 6-портовое зарядное устройство 60W-12A фирмы Anker. Кабель iOrangeE с коннектором USB-C, создающий соединение между портами Type C и Type A. Charge Pit Universal Charging Station. Зарядное устройство автомобиля компании Anker. Coocheer Desktop Power Center. iClever BoostCube 4-Port USB travel charger. Стандартное зарядное устройство iPad фирмы Apple, которое заряжает быстрее, чем штатное, поставляемое с телефоном зарядное устройство (оно по размеру меньше). Sabrent 60W 12A 10-Port Rapid Charger. 7-портовая зарядная станция компании Satechi. Три USB-порта, предназначенные для зарядки планшетов, помечены соответствующим образом. Tylt Energi Desktop Charging Station. У USB-C совершенно другой коннектор. Он универсальный, так что его можно воткнуть в любой ориентации, и он все равно будет работать, в отличие от обычного коннектора USB и коннектора наподобие Lightning фирмы Apple [3]. USB-C также может иметь теоретически удвоенную пропускную способность USB 3. 0, и может передавать больше мощности. Apple соединила USB-C с интерфейсом USB 3.1 на своем 12-дюймовом MacBook и новом MacBook Pro. Мы также увидим USB-C на серьезных современных телефонах популярных брендов, включая Samsung Galaxy S8, Google Pixel и OnePlus 3T. Однако могут быть также порты USB с коннекторами старого стиля, поддерживающие возможности стандарта 3.1.
Спецификация USB также позволяет реализовать порт для зарядки «в режиме сна» (sleep-and-charge), когда порты USB остаются активными на выключенном компьютере. Возможно, что Вы заметили такое на своем desktop PC, когда через материнскую плату на USB всегда подается некоторое питание, но некоторые ноутбуки также могут иметь поддержку sleep-and-charge. В продаже есть множество зарядных устройств, которые не удовлетворяют этим спецификациям — чаще всего это настенные зарядные устройства. Например, зарядное устройство Apple iPad предоставляет 2.1A на 5V; зарядник Amazon Kindle Fire дает ток 1.8A; многие зарядные устройства автомобиля выдают ток от 1A до 2. [Как можно спалить устройство USB?] Бывают обычные порты USB с нагрузочной способностью 500 mA и специально выделенные порты для зарядки, которые могут дать ток до 3000 mA. Возникает важный вопрос: если например телефон поставляется с зарядным устройством на 900 mA, сгорит ли он при подключении к зарядному устройству iPad на 2100 mA? Если ответить кратко, то ничего плохого не произойдет. Вы можете подсоединить любое устройство USB любым подсоединяемым кабелем USB в любой порт USB и ничего не сгорит — фактически использование более мощного зарядника должно ускорить заряд батареи устройства. Как ни странно, но кабель USB тоже может влиять на скорость зарядки, старайтесь для зарядки выбрать кабель короче и качественнее, чтобы у его проводов было меньшее сопротивление [4]. Более длинный ответ требует рассмотрения, насколько старо Ваше устройство, как быстро оно может быть заряжено, и может ли быть заряжено вообще от конкретного зарядного устройства. Если у Вас современное устройство USB, то можете подключить его в мощный порт USB и радоваться ускоренной зарядке. Однако если у Вас старое устройство, то есть (весьма мало вероятная) возможность, что оно не будет правильно заряжаться через порты USB, реализующие Battery Charging Specification. В таком случае зарядка будет работать на старых, оригинальных (на 500 mA) портах PC USB 1.0 и USB 2.0. [Дополнительные замечания по быстрой зарядке] Некоторые новые телефоны предоставляют особенные возможности быстрой зарядки, часто под разными именами. Есть еще кое-что, о чем следует знать. Хотя PC могут иметь 2 вида портов USB — стандартный SDP или заряжающий CDP, производители OEM не всегда помечают порты соответствующим образом. В результате может случиться, что устройство будет заряжаться от одного порта, но не будет заряжаться (или будет заряжаться медленно) от другого. Медленная зарядка скорее всего будет от портов USB старых компьютеров. Однако есть случаи, когда на некоторых старых очень дешевых материнских платах шина питания USB подключена напрямую (без ограничителя тока на 0.5A) к блоку питания, в этом случае зарядка тоже может быть быстрой, если порт определился не как порт хоста, а как порт зарядного устройства. Некоторые внешние устройства, такие как 3.5-дюймовые жесткие диски возможно также требуют для питания повышенной мощности, большей, чем могут предоставить обычные USB-порты SDP. Именно по этой причине такие устройства снабжаются кабелем USB с двумя хвостами с одной стороны (Y-cable), или такие внешние устройства должны получать питание от адаптера AC. В любом случае современные устройства и зарядники USB упрощают зарядку и подключение наших гаджетов в сравнении с тем, как это было раньше. И с новым интерфейсом USB-C все стало еще проще, потому что при подключении совсем не нужно беспокоиться о правильной ориентации разъема. [Ссылки] 1. How USB Charging Works, or How to Avoid Blowing Up Your Smartphone site:extremetech. |
Проблемы с зарядкой по USB обычно появляются при использовании постороннего (не родного) зарядного устройства. Гаджет может заряжаться медленно, не полностью, а может и вовсе отказаться заряжаться. Собственно, этой проблеме и посвящена сия статья. Но сперва я должен высказать несколько важных замечаний касаемо зарядки по USB вообще.
Итак, вы подключили гаджет к левому/самодельному зарядному устройству, а он не заряжается, да ещё и пишет, что зарядное устройство не поддерживается. Это связано с тем, что перед тем как позволить себе заряжаться, некоторые мобильные устройства замеряют напряжения на 2 и 3 контактах USB и по этим напряжениям определяет тип зарядного порта. А некоторые — просто проверяют наличие перемычки между контактами 2 и 3 или ещё и контролируют потенциал этой связки.
Если гаджет не рассчитан на подключение к данному типу зарядного порта или тип порта не определён, то зарядное устройство будет отвергнуто. Подробно вся эта кухня описана в статье «Типы зарядных портов».
Практическая сторона вопроса заключается в том, чтобы гаджет увидел нужные ему напряжения на контактах 2 и 3, а это обеспечивается подключением различных сопротивлений между контактами USB зарядного устройства. В конце статьи приводится чертёж различных типов зарядного порта (без привязки к моделям гаджетов) с указанием напряжений на контактах 2 и 3. Там же указано, какими сопротивлениями этого можно добиться. А прямо сейчас мы посмотрим, чего ждут определённые модели гаджетов от порта зарядного устройства.
Nokia, Fly, Philips, LG, Explay, Dell Venue и многие другие устройства признают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены или замкнуты резистором не более 200 Ом ▼
Закоротить контакты 2 и 3 можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель.
Эту же схему поддерживает планшет Freelander PD10 Typhoon, но кроме этого ему требуется повышенное напряжение заряда, а именно — 5,3 вольта.
Если же зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini/micro USB, то не забудьте соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус — на 5-й (последний). ▼
Samsung, HTC и другие «Корейцы»: один резистор 30 кОм между +5 и перемычкой D-D+; другой резистор 10 кОм между GND и перемычкой D-D+ ▼
iPhone и прочей продукции «Apple». От этого же порта охотно заряжается планшет Freelander PX1. ▼
Претендующее на универсальность автомобильное зарядное устройство «Ginzzu GR-4415U» и его аналоги оборудованы двумя выходными гнёздами: «HTC/Samsung» и «Apple» или «iPhone».
Распиновка этих гнёзд приведена ниже. ▼
Старая Motorola «требует» резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами штекера USB micro-BM. Без резистора аппарат заряжается не до полной победы. ▼
Аппарат E-ten («Енот») не интересуется состоянием этих контактов, и поддержит даже простое зарядное устройство. Но у него есть интересное требование к зарядному кабелю — «Енот» заряжается только если в штекере mini-USB закорочены контакты 4 и 5. ▼
Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через дата-кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм. ▼
Отдельная тема — зарядка планшетов. Как правило, планшету для заряда требуется приличный ток (1÷1,5 ампер), и заряд через гнездо mini/micro-USB во многих планшетах просто не предусмотрен производителем.
Ведь даже USB 3.0 не даст более 0,9 ампер.
Правда, некоторые модели планшетов можно медленно и печально заряжать в выключенном состоянии.
На Ютубе один парень предлагает установить в планшете 3Q перемычку между первым контактом гнезда mini/micro-USB (это +5 В) и плюсовым (центральным) контактом круглого (коаксиального) зарядного гнезда. Дескать, тока от USB этому планшету хватает, просто + гнезда USB не подключен к контроллеру заряда аккумулятора. После установки перемычки планшет якобы заряжается. В принципе, это выход, если само круглое зарядное гнездо уже раздолбано.
Напротив, если круглое гнездо в порядке, но по какой-то причине вам хочется брать питание для заряда именно от USB компьютера или зарядного устройства с таким разъёмом, то можно сделать такой переходник. ▼
Правда, к теме этой статьи он отношения не имеет.
Повторюсь, подробную информацию можно почерпнуть в статье Типы зарядных портов. Здесь же приведу сводную схему напряжений на контактах USB с указанием номинала резисторов, позволяющих те или иные напряжения получить.
Там, где указано сопротивление 200 Ом нужно ставить перемычку, сопротивление которой не должно превышать те самые 200 Ом.
Схема кликабельна ▼
Итак, если вы хотите переделать обычное ЗУ в USB-зарядку для телефона:
Смежные материалы:
Все материалы по теме «Компьютер»
Все материалы по теме «Мобильное»
Все материалы по теме «Зарядное устройство»
Это постоянно случается с каждым: смартфон сел, вот-вот должен поступить важный звонок (важное письмо, SMS от вызванного такси — нужное подчеркнуть), и надо любой ценой оставаться на связи.
В такой момент человек готов подключить свой смартфон к чему угодно, лишь бы добыть немного драгоценного электричества — любой USB-разъем подойдет. Увы, мало кто задумывается о том, что это может быть небезопасно: через USB злоумышленники могут украсть ваши данные, заразить смартфон чем-нибудь очень неприятным или вывести его из строя.
Потенциальных неприятностей при зарядке от первого попавшегося USB-порта существует две. Во-первых, не все электричество одинаково полезно. Интернет переполнен сообщениями пользователей смартфонов о том, как дешевая зарядка превратила их устройство в кирпич. Есть даже сообщения о летальных случаях — когда «левая» зарядка убила человека, взявшего в руки подключенный к ней смартфон.
Также не исключен вариант и злого умысла: например, в России в прошлом году потехи ради создали штуку под названием USB Killer: корпус похожего на обычную флешку устройства под завязку набит конденсаторами, которые некоторое время заряжаются от USB-порта, а по достижении напряжения 220 В — разряжаются, уничтожая как минимум данный порт USB, а если сильно не повезет — то и всю материнскую плату.
Как вы думаете, ваш телефон обладает большим запасом прочности, чем компьютер?
USB-killer: http://t.co/6HaPY0MSUj. О реализации флешки, которая «спаливала бы полкомпа». pic.twitter.com/jprhE4EGga
— Хабрахабр (@habrahabr) February 25, 2015
Во-вторых, USB-порт — это всегда не только питание, но и передача данных. Современный компьютер, вполне подходящий для взлома смартфонов, можно уместить даже в корпус обычной зарядки, не говоря уже о публичной зарядной станции вроде тех, что ставят в аэропортах. И вы никогда не сможете узнать, что скрывается внутри.
Наиболее опасно дело обстоит в случае с не самыми свежими версиями Android: по умолчанию они подключаются к компьютеру в режиме передачи данных (MTP), так что компьютеру доступны все хранящиеся в памяти смартфона файлы.
От этого помогает блокировка, но скажите честно — вы точно ни разу не пользовались смартфоном, пока он заряжается? А если в процессе пополнения заряда батареи, например, приходит SMS, вы правда отключаете смартфон от зарядки перед тем, как его разблокировать?
Впрочем, даже если в операционной системе включен режим «Только зарядка», даже если смартфон заблокирован, при подключении к USB-порту компьютера он все равно передает какое-то количество данных.
В зависимости от типа и версии операционной системы смартфона и компьютера, к которому он подключен, объем передаваемых данных варьируется, где-то меньше, где-то больше. Но абсолютно в любом сценарии это не «просто зарядка, ничего личного» — некоторый объем информации передается в любом случае.
Как увеличить время работы iPhone от батареи: 10 практических советов http://t.co/IYtLUL1pjG #iphone #батарея #совет pic.twitter.com/AMDqsXSxF0
— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) November 19, 2014
В процессе исследования того, какие данные передаются, мы обнаружили еще одну проблему. Выяснилось, что один из крупнейших мировых производителей смартфонов практикует передачу данных по USB даже сверх того объема, который предусмотрен операционной системой.
Дело в том, что устройства этого производителя по умолчанию принимают через USB так называемые AT-команды. Это набор команд, несколько десятилетий назад придуманный для управления модемами, впоследствии вошедший в стандарт GSM для управления телефонами, и он до сих пор используется в смартфонах.
Что можно сделать с помощью этих команд? Довольно много всего интересного. Например, вообще не составит труда узнать модель вашего смартфона и его серийный номер. Дальше — интереснее: можно узнать ваш номер телефона, а также скачать ту часть контактов, которая хранится на SIM-карте.
Также с помощью команды можно позвонить на произвольный номер — разумеется, за ваш счет. Если это происходит в роуминге, это позволит завести ваш баланс в крепкий минус и лишить связи — просто как один из примеров эксплуатации данной уязвимости.
Но и это еще не все: с помощью AT-команды смартфон можно перезагрузить в режим перепрошивки. И вот тут открываются действительно серьезные возможности для взлома: этот режим позволяет получить в операционной системе смартфона права суперпользователя (root) и установить любое приложение — например, бэкдор — и дальше делать со смартфоном вообще все что угодно.
И все это может быть проделано с заблокированным смартфоном — не требуется вводить пароль и вообще знать о вашем смартфоне хоть что-нибудь!
Проблема в том, что по внешним признакам никогда нельзя сказать, что находится по ту сторону порта USB.
Система, собирающая данные со всех подключаемых к ней смартфонов? Мощный конденсатор или просто некачественный источник питания, превращающий любое устройство в «кирпич»? Или вовсе компьютер, который устанавливает на ваш смартфон бэкдор, как в последнем из приведенных нами примеров? Увы, пока не попробуешь — не узнаешь.
( 10 отзывов )
4.3/5
5.-1024x1024-product_popup.jpg)
0 Илья 13.03.2021Плюсы
Зарядка с 0% до 50% за 30 минут, компактнейший размер,. Умная система подачи от Anker.
Минусы
Их просто нет.
Отзыв
Лучшее зарядное устройство на 20W. Очень маленькое. Чрезмерного нагрева не заметил. Потрясающее соотношение цена-качество. Все, кто написал негативные отзывы просто не понимают сути вопроса и…
1.
0 Александра 02.03.2021Плюсы
Компактный
Минусы
Сильно греется и нагревается телефон
Отзыв
При зарядке очень сильно нагревается телефон и сам адаптер, а телефон при этом не используется, просто лежит на столе. Надо что-то быстренько посмотреть в телефоне — и просто обжигаешься. + у телефона состояние аккумулятора было 100%, а за время использования этого адаптера, у меня…
5.
0 Мария 28.02.2021Плюсы
Маленькая и шустрая
Минусы
Нет
Отзыв
С нуля быстро заряжает iPhone до 50%, потом скорость падает, это норм. Заряжаю дома другой зарядкой, эту ношу в сумке, для экстренных случаев. Со своей задачей справляется. Те кто ждёт быстрой зарядки до 100% попробуйте зарядить через адаптер от MacBook, скорость не существенно выше, а значит ограничения в iPhone За маленький размер мы платим немногим большим нагревом, по сравнению с оригинальной, тут решает площадь рассеивания тепла. Ну понятно что оригинальная чуть умнее и будет быстрее и мягче…
2.
0 Гость 21.02.2021Достоинства
Компактная
Недостатки
Первые 50% заряжает примерно за 40минут, остальные за 2,5 часа. И это не снулая, 20-30%. Заказал оригинальную, надеюсь…
5.0 Олег З. 18.02.
2021Достоинства
Бесспорный лидер из зарядных блоков питания, качественная сборка, компактный, быстрая зарядка на айфоне 10 X , 11. Хорошо упакован в фирменную коробочку, можно посмотреть не вскрывая ее , через прозрачное окошко
Недостатки
Может быть для кого-то и дорого , но хорошая вещь всегда стоит своих…
Зарядные устройства USB-C могут заряжать телефоны быстрее, чем старые модели USB-A, и они работают как с iPhone, так и с устройствами Android. По состоянию на ноябрь 2020 года все iPhone поставляются с кабелем USB-C – Lightning, необходимым для использования преимуществ более быстрой зарядки USB-C. (Если у вас есть iPhone до этого, вам, возможно, придется покупать кабель отдельно.) Если у вас уже есть телефон Android и кабель USB-C, вам не нужно покупать что-либо дополнительно для быстрой зарядки с помощью нашего USB- C выбирает.
Это небольшое и недорогое зарядное устройство позволит быстро заряжать любой телефон, включая iPhone, Samsung Galaxy и телефоны Google Pixel. Но у него всего один порт.
Если вам нужен самый маленький блок питания, который будет заряжать ваш телефон с максимальной скоростью, мы рекомендуем однопортовое зарядное устройство Anker PowerPort III Nano или Aukey Omnia Mini 20 Вт USB-C PD (PA-B1). Оба они того же размера, что и вездесущие 5-ваттные зарядные устройства Apple (те, которые Apple обычно прилагала к коробкам с iPhone).Две модели также почти идентичны по форме, и обе обеспечивают до 20 Вт через USB-C. Этой мощности достаточно для зарядки большинства телефонов — будь то iPhone, модель Samsung Galaxy, телефон Google Pixel или какой-либо другой телефон Android с быстрой зарядкой — более чем наполовину всего за 30 минут. Они также обеспечивают питание беспроводной системы зарядки Apple MagSafe с максимальной мощностью 15 Вт.
Поскольку эти зарядные устройства имеют одинаковый размер и одинаково работают в наших тестах, вы должны выбрать то, что дешевле, когда будете готовы к покупке.
Anker PowerPort III Nano
Первый порт: 20 Вт USB-C
Размеры: 1,2 на 1,1 на 1,1 дюйма
Зарядное устройство Aukey Omnia Mini 20 Вт USB-C для PD (PA-B1)
Порт 1: 20 Вт USB-C
Размеры: 1,2 на 1,4 на 1,4 дюйма
Двухпортовое компактное зарядное устройство PD 30 Вт от RAVPower (RP-PC132) более мощное, чем меньшие Anker PowerPort III Nano и Aukey PA-B1. Его порт USB-C может заряжать до 18 Вт, и у него есть второй порт — в форме классического USB-A — который позволяет заряжать второе устройство на 12 Вт.В нашем тестировании порт USB-C заряжал телефон до 85% за час по сравнению с 70% от порта USB-A.
Первый порт: 18 Вт USB-C
Второй порт: 12 Вт USB-A
Размеры: 1,9 на 1,9 на 1,2 дюйма
Если хотите Это зарядное устройство является лучшим из немногих доступных вариантов для максимально быстрой зарядки двух современных устройств одновременно.
Но вам нужно принести свои собственные кабели USB-C.
Spigen PowerArc 40W ArcStation Pro — это то, что вам нужно, если вы хотите воспользоваться преимуществами быстрого USB-C с несколькими устройствами. Когда используется один порт, он заряжается до 30 Вт. Когда вы используете два порта USB-C одновременно, оба поддерживают полную 20-ваттную зарядку, поэтому вы можете заряжать два телефона на максимальной скорости — батарея iPhone разряжается с 0% до более чем 50% за полчаса. , тогда как за то же время на зарядном устройстве, которое поставляется с iPhone, оно составит около 20%.Такие зарядные устройства с двойным USB-C до сих пор встречаются довольно редко, и PowerArc 40 Вт ArcStation Pro представляет собой лучшее из них.
Первый порт: 30 Вт USB-C (20 Вт USB-C, когда используются оба порта)
Второй порт: 30 Вт USB-C (20 Вт USB-C, когда используются оба порта)
Размеры: 1,9 на 1,9 на 1,1 дюйма
Доступное, быстрое и компактное зарядное устройство может обеспечить быстрое питание до четырех устройств одновременно, хотя и не на максимальной скорости USB- C предлагает.
Anker PowerPort 4 — это модель, которую стоит выбрать, если вы носите с собой много оборудования, например телефон, умные часы, блок питания и наушники Bluetooth, или если вы путешествуете с попутчиками. Каждый из четырех портов поддерживает 12-ваттную потребляемую мощность — такую быструю зарядку, которую вы можете получить от стандартного USB-A. Ни одно другое надежное зарядное устройство с четырьмя портами не может вместить такую мощность при таких миниатюрных размерах и по такой низкой цене.
Первый порт: 12 Вт USB-A
Второй порт: 12 Вт USB-A
Третий порт: 12 Вт USB-A
Четвертый порт: 12 Вт USB-A
Размеры: 2.6 на 2,6 на 1,1 дюйма
| Оглавление Введение Массив источников питания Определение типа источника Терминология USB-подключения Обнаружение порта и самонаборное зарядное устройство Добавление обнаружения порта Другие стратегии зарядки USB 3.  0 «Обман» — несоответствующая зарядка через USB Заключение ВведениеUSB стал таким же стандартом для подключения питания к портативным устройствам, как и для последовательной связи.В последнее время аспекты питания USB были расширены, чтобы охватить зарядку аккумуляторов, а также адаптеры переменного тока и другие источники питания. Ощутимым преимуществом такого широкого использования является появление сменных вилок и адаптеров для зарядки и питания портативных устройств. Это, в свою очередь, позволяет заряжать от гораздо более широкого круга источников, чем раньше, когда каждому устройству требовался уникальный адаптер. Пожалуй, наиболее полезным преимуществом возможностей USB-источника питания является возможность зарядки аккумуляторов портативных устройств.Тем не менее, зарядка аккумулятора — это нечто большее, чем выбор источника питания, USB или чего-то еще. Это особенно верно для аккумуляторов Li +, неправильная зарядка которых может не только сократить срок службы аккумулятора, но и стать угрозой безопасности. Зарядка аккумуляторов с помощью USB требует баланса между «уходом и питанием» аккумулятора с ограничениями мощности USB, а также размером и ценой, которые когда-либо присутствовали в конструкции портативных потребительских устройств.В этой статье рассказывается, как достичь этого баланса. Массив источников энергииСпецификация USB охватывает несколько поколений управления питанием. Первоначальные спецификации USB 1 и 2.0 описывали два типа источников питания (5 В 500 мА и 5 В 100 мА соответственно) для питания подключенных устройств. Эти спецификации были написаны не для зарядки аккумулятора, а предназначены только для питания небольших периферийных устройств, таких как мыши и клавиатуры. Конечно, это не помешало дизайнерам самостоятельно отработать зарядку аккумулятора через USB.Однако без единого руководства совместимость между различными устройствами и зарядными устройствами была затруднена. Это ограничение послужило причиной недавней разработки дополнительной спецификации USB, Спецификации зарядки аккумулятора , Ред. 1.1, 15.04.2009 (BC1.1) , ¹, которая подтверждает зарядку и описывает источники питания, которые могут обеспечивать ток до 1,5 А. Несмотря на то, что документ озаглавлен «Спецификация зарядки аккумулятора», на самом деле он не содержит ничего о специфике зарядки аккумуляторов. Он касается только того, как должно потребляться питание от USB-порта для зарядки.Фактические методы зарядки остаются на усмотрение отдельных разработчиков. До BC1.1 все порты питания USB, когда они были активны (т.е. «не приостановлены», на языке USB), классифицировались как «маломощные» (100 мА) или «высокие» (500 мА). Любой порт также может быть «приостановлен», что означает, что почти отключен, но все еще может обеспечивать ток 2,5 мА. По большей части порты на ПК, ноутбуках и концентраторах с питанием (концентратор с питанием — это коммутационная коробка USB с собственной розеткой для питания шины) являются «High Power», а порты на концентраторах, которые не получают никакого питания питание от восходящего USB-хоста считается «маломощным». BC1.1 выходит за рамки распределения питания, описанного в USB 2.0, определяя дополнительные источники питания для зарядки. Он определяет три различных типа источников:
Определение типа источникаУловка для устройства, которое подключается к любому USB-разъему и использует эту мощность для автономной работы или зарядки аккумулятора, заключается в том, чтобы знать, какой ток необходимо потреблять. Попытка получить 1 А от источника, способного выдавать только 500 мА, не будет хорошей. Перегруженный порт USB, скорее всего, отключится, перегорит предохранитель или сработает переключатель.Даже при наличии сбрасываемой защиты он часто не перезапускается, пока устройство не будет отключено и повторно подключено. В портах с менее строгой защитой перегруженный порт может вызвать перезагрузку всей системы.Портативная конструкция позволяет выбирать способ обнаружения портов. Он может быть совместим с BC1.1, совместим только с USB 2.0 или несовместим. Если он полностью совместим с BC1.1, он должен иметь возможность определять и ограничивать входной ток для всех типов источников USB, включая устаревшие порты USB 1 и 2.0. Если соответствует 2.0, он будет взимать плату с SDP после перечисления, но может не распознавать CDP и DCP. Если он не может распознать CDP, он все еще может заряжаться и оставаться совместимым, но только после перечисления, так же, как это было бы с SDP. Другие частично совместимые и несовместимые схемы зарядки будут обсуждены позже. Устройство может реализовать обнаружение порта с помощью собственного программного обеспечения или может использовать зарядное устройство или интерфейсную ИС, которые обнаруживают, взаимодействуя с линиями данных USB D + и D-, не полагаясь на системные ресурсы. Другое устройство может быть не предназначено для связи с USB или не хочет выделять системное программное обеспечение для управления зарядкой USB.Он просто хочет использовать доступные USB-порты в качестве источника питания. Этот подход можно использовать, чтобы избежать сложности или в ответ на опасения, что ошибка программного обеспечения может привести к неправильной зарядке. Поскольку система не перечисляет, лучшим вариантом зарядки является самонаборное зарядное устройство. Зарядное устройство заботится об обнаружении порта и выбирает соответствующий предел тока нагрузки USB, не требуя помощи со стороны системы (, рис. 2, ). Терминология USB-подключенияНа этом этапе некоторые термины USB заслуживают пояснения. Это «присоединить», «подключить», «перечислить» и «настроить».
Подключение Когда устройство (которое вы только что подключили) подключает подтягивающее сопротивление 1,5 кОм к линиям данных D + или D-. Перечислить Начальный обмен данными между устройством и хостом для определения типа устройства. Настроить Установить параметры устройства. и функцией автоматического перечисленияMAX8895 определяет, как лучше всего использовать доступную входную мощность, не полагаясь на систему для оценки источника питания. Зарядное устройство автоматически определяет тип адаптера и может различать:
Помимо автоматической оптимизации тока от источников USB и адаптеров, MAX8895 также ловко выполняет переключение с адаптера и питания USB на питание от батареи; это позволяет системе использовать всю доступную входную мощность при необходимости ( Рисунок 3 ). Это обеспечивает немедленную работу с разряженной или отсутствующей батареей при подаче питания. Обнаружение добавления портаBC1.1 описывает методы обнаружения оборудования для определения типа порта. Ожидается, что для этого будет использоваться интегральная схема, как в случае с MAX8895 на рисунке 2, или что эта схема будет включена в приемопередатчик USB.Тем не менее, иногда может быть предпочтительнее добавить обнаружение порта или, по крайней мере, его часть к существующему зарядному устройству. На рис. 4 показана схема элементарной схемы обнаружения зарядного устройства USB, которая работает под управлением системного микроконтроллера. Этот подход может обнаруживать DCP, но не может различать SDP и CDP. Он рассматривает оба как SDP, что означает, что в некоторых случаях он может упустить возможность потреблять больше зарядного тока от CDP. Этот недостаток может быть приемлемым в малобюджетных конструкциях. Соединение, показанное на Рисунке 4, реализует ограниченное обнаружение порта следующим образом. Когда портативное устройство подключено к одному из трех типов портов, шина V BUS питает коммутатор U1 и микроконтроллер устройства. Низкий логический уровень на входе CB U1 переводит его в режим обнаружения, где линия D + подтягивается до напряжения системной логики через 10 кОм, а D- подтягивается к GND через 100 кОм.Если подключен DCP (у которого D + закорочен на D-), то D- станет высоким. Если подключен SDP или CDP, выход D- и обнаружения будет низким. Если обнаруживается SDP или CDP, система затем переводит CB в низкий уровень, чтобы перевести коммутатор в режим данных, который соединяет D + и D- с каналом данных для перечисления и другой передачи данных. Полное обнаружение порта показано на рис. 5 . MAX14578 содержит все схемы, необходимые для обнаружения подключенного устройства (USB-кабель, USB-CDP или специальное зарядное устройство) и управления внешним зарядным устройством для литий-ионных аккумуляторов. В устройстве реализована логика обнаружения, совместимая с USB Battery Charging Rev 1.1, которая включает обнаружение контакта данных, обнаружение короткого замыкания D + / D- и идентификацию CDP. Кроме того, он включает в себя таймер зарядки и монитор низкого напряжения батареи для поддержки USB BC1.1 Положения о «разряженной батарее». MAX14578 включает переключатель данных, совместимый с USB Hi-Speed и исходными (полная и низкая скорость) сигналами. Он имеет низкое сопротивление в открытом состоянии (R ON ), низкую плоскостность сопротивления и очень низкую емкость. В Рисунок 6 Простая функция зарядки Li + добавлена к USB-устройству. MAX8814 можно настроить для зарядки аккумулятора от USB-портов 100 мА или 500 мА. Схема инициализируется при 100 мА. Затем микропроцессор перечисляет хост, чтобы определить его текущие возможности. Если порт USB поддерживает, зарядный ток увеличивается путем включения N1 и R1 в сети установки тока. Заряд высокого уровня номинально установлен на 425 мА, чтобы избежать превышения предела SDP 500 мА после рассмотрения допусков.Зарядное устройство также включает в себя схему автоматической загрузки, которая выдает выходной сигнал (ABO), который уведомляет систему о подключении внешнего источника питания. Другие стратегии начисления платыСитуация с зарядкой аккумулятора через USB может быть сложной. Портативные устройства, подключенные через USB, не соответствуют одному формату и имеют множество ограничений, наиболее очевидными из которых являются размер, стоимость и время зарядки. Ранжирование этих и других более тонких проблем может помочь вам выбрать конструкцию зарядного устройства USB. Среди этих дополнительных соображений по дизайну:
С BC1.  1 устройства могут заряжаться только от источников, определенных через USB. Эти устройства становятся все более распространенными, но вы все же можете сохранить возможность зарядки с помощью обычного, возможно, несовместимого с USB адаптера. Лучше всего это достигается с помощью зарядного устройства с двумя входами, которое выполняет переключение, когда один внешний источник питания заменяет другой. В прошлом переключение питания часто выполнялось с помощью диодов ИЛИ с потерями или дискретных схем компаратора на полевых МОП-транзисторах, которые могут стать сложными, если учесть пути «незаметного» тока и время переключения.К счастью, многие микросхемы зарядного устройства (, рис. 7, ) теперь включают управление переключением питания. Интеграция этой функции не просто заменяет внешние компоненты. Это также улучшает переходные характеристики при изменении мощности, поскольку встроенное зарядное устройство знает, что делает схема переключения. Общая проблема зарядных устройств, которые принимают питание от нескольких источников, особенно с использованием обычного цилиндрического разъема, — это возможное подключение к неправильному адаптеру.Чтобы предвидеть это, MAX8844 предотвращает зарядку входов, превышающих 7,5 В. Он также может выдерживать и блокировать входное напряжение до 28 В. Это защищает аккумулятор, зарядное устройство и последующие цепи от случайного подключения практически к любому известному типу адаптера. Кроме того, MAX8844 включает в себя LDO с защитой от перенапряжения, смещенные от входов USB и адаптера (IN), которые могут подавать в систему 30 мА. Эти выходы LDO (SAFEUSB и SAFEOUT) остаются включенными независимо от того, включено зарядное устройство или нет. Другие функции зарядного устройства, выполняемые устройством: обнаружение батареи; тепловое ограничение, которое снижает ток заряда для поддержания низкой температуры кристалла при экстремальных температурах окружающей среды; и логический выход автозагрузки, который сигнализирует системе о подаче внешнего питания. Переключение батареи и нагрузки (Smart Power) и прямое подключение Архитектура прямого подключения является наиболее простой и экономичной в реализации. Его главный недостаток проявляется в том, что аккумулятор сильно разряжен, а затем применяется внешнее питание. В этом случае система может не загрузиться, пока заряд батареи не достигнет приемлемого уровня. В некоторых приложениях для пользователя может быть приемлемым подождать, пока батарея частично перезарядится, прежде чем восстановить полную функциональность; однако в других приложениях немедленная работа при подключении внешнего источника питания является обязательной, независимо от состояния батареи. На рисунке 9 встроенный МОП-транзистор с низким сопротивлением (40 мОм) между выходом системной нагрузки (SYS) и аккумулятором (BAT) выполняет несколько функций во время операций зарядки и разрядки.Во время зарядки этот переключатель Smart Power Selector наилучшим образом использует ограниченную мощность USB или адаптера, используя входную мощность, которая не требуется системе для зарядки аккумулятора. Это также позволяет батарее служить буфером хранения, обеспечивая пики нагрузки, которые могут на мгновение превысить предел входного тока. Во время разряда коммутатор обеспечивает путь от батареи к системе с малыми потерями. Системное программное обеспечение снова обрабатывает связь с USB-хостом и отправляет команды зарядному устройству. MAX8394 управляет аппаратными аспектами зарядки и предоставляет простые крючки для настройки параметров зарядки, относящихся к зарядке через USB и адаптер.Пределы входного тока USB предварительно установлены, чтобы гарантировать, что указанные пределы не превышаются; для адаптеров используется ток, установленный пользователем. Зарядное устройство также подает в систему полный набор сигналов о состоянии и неисправностях. MAX8934 включает в себя новейшие функции безопасности при зарядке, в том числе новые протоколы зарядки в зависимости от температуры, разработанные Японской ассоциацией электроники и информационных технологий (JEITA), которые останавливают или сокращают зарядку при повышенных температурах. Кроме того, входы имеют защиту от перенапряжения (OVP) до 16 В, а устройство ограничивает повышение температуры, регулируя ток зарядки в экстремальных условиях. Switch-Mode Быстрая зарядка до 2 А с минимальным нагревом. Благодаря частоте переключения MAX8903 4 МГц пассивные компоненты импульсного преобразователя остаются крошечными, поэтому зарядное устройство на 2 А, изготовленное с этим устройством, может быть меньше линейного эквивалента с учетом более низких потерь мощности.Фактически, из-за рассеивания тепла большинство портативных устройств не выдержат линейной конструкции зарядного устройства 2А ни при каких условиях. Встроенная защита от перенапряжения и обратной полярности. цилиндрический разъем для питания (общий для многих устройств только с адаптером и с двумя входами).Потребителям слишком легко подключить «найденный» адаптер, у которого может быть неправильное выходное напряжение или даже неправильная полярность. За счет интеграции положительной и отрицательной защиты 22 В на входе питания зарядного устройства MAX8900 добавляет разумности этим конструкциям, не требуя внешних устройств защиты или переключателей MOSFET (, рис. 11, ). MAX8900 — это зарядное устройство с прямым подключением, система которого обычно подключается к батарее.Его конструкция с переключаемым режимом 3,25 МГц сохраняет компактность компонентов при зарядке до 1,2 А с минимальным тепловыделением. Помимо защиты от биполярного входа, безопасность батареи повышается за счет регулировки параметров заряда в зависимости от температуры в соответствии с директивами JEITA. NiMH Зарядка от USB Несмотря на то, что кажется, что Li + -элементы захватили мир портативных устройств, NiMH-элементы не стоят на месте.Удивительно, но энергия NiMH на единицу объема всего примерно на 15% ниже, чем у Li +, хотя энергия на единицу веса все же намного меньше. Самым большим недостатком NiMH является его высокий саморазряд, который в значительной степени решен гибридными NiMH элементами, такими как SANYO® Eneloop®, которые сохраняют до 85% своего заряда через год. На рис. 12 показано небольшое портативное устройство, которое питается от одного никель-металлгидридного элемента AA и заряжается от USB.Зарядное устройство DS2710 переключается на частоте примерно 150 кГц и заряжает аккумулятор при токе 1,1 А (около 0,5 ° C для типичного никель-металлгидридного элемента AA). Схема получает больше тока в батарею (1,1 А), чем через порт USB (500 мА), потому что понижающий коэффициент преобразует 5 В при 500 мА в 1,5 В при 1,1 А. Следует отметить, что зарядка может происходить только с портами 500 мА или более, поскольку правильное завершение зарядки не может быть гарантировано при низких скоростях зарядки. Следовательно, зарядку не следует активировать, если перечисление определяет, что доступно только 100 мА.Система деактивирует зарядное устройство, отключив Q2, чтобы стабилизировать резистор таймера на уровне TMR. Еще одна особенно полезная особенность этого зарядного устройства заключается в том, что оно определяет полное сопротивление аккумулятора, чтобы определить, вставлен ли щелочной элемент или неисправный аккумулятор. В этом случае зарядка приостанавливается. Это позволяет конечным пользователям подключить щелочную батарею в экстренной ситуации и не беспокоиться о случайной зарядке. USB 3.0Спецификация USB 3.0 обеспечивает еще более высокую скорость передачи данных для USB. Характеристики питания в спецификации аналогичны USB 2.0, за исключением того, что «единичная нагрузка» повышается со 100 мА до 150 мА, а порт высокой мощности должен обеспечивать шесть, а не пять единичных нагрузок. Это означает, что порт USB 3.0 с низким энергопотреблением может обеспечивать ток 150 мА, а порт USB 3.0 высокой мощности — 900 мА.«Обман» — несоответствующая зарядка через USBКак и в случае любого стандарта, который используется для целей, не предназначенных изначально, производители иногда игнорировали часть требований USB 2. 0, чтобы обеспечить хотя бы ограниченную форму зарядки. Одна из таких несоответствующих схем, используемых крупным производителем, заключалась в том, чтобы потреблять не более 100 мА при любых обстоятельствах, так что ни мощные, ни маломощные концентраторы не были перегружены.Обратной стороной ограничения тока до этого уровня было то, что время зарядки аккумулятора было долгим, но если устройство большую часть дня проводило в док-станции к USB-порту, этого могло быть достаточно. Помимо длительного времени зарядки, у этого подхода было еще одно ограничение: если в системе разряжена батарея, полная функциональность будет отложена до тех пор, пока батарея не достигнет достаточного уровня заряда. Другой аспект несоответствующей зарядки связан с обработкой приостановки USB. USB 2.0 требует, чтобы все устройства были приостановлены (менее 2.5 мА) после заданного периода бездействия шины. Поскольку когда это было написано, зарядка никогда не включалась, не предполагалось, что устройство продолжит заряжать аккумулятор в выключенном состоянии, но все еще подключено. Более смелая несовместимая схема предполагает, что будет доступно 500 мА, и инструктирует пользователей подключаться только к портам с питанием и концентраторам, способным к 500 мА. Опять же, поскольку большинство портов USB не отключают питание, этот подход может работать в большинстве случаев.Когда такое устройство подключено к порту, который не может поддерживать ток 500 мА, предполагается, что порт отключится. Однако поведение USB-порта при перегрузке не всегда четко определено и может привести к перезагрузке или повреждению системы. К счастью, такого уровня отчаяния больше не требуется, поскольку зарядка аккумулятора теперь является активной частью спецификации USB. ЗаключениеЗарядка от USB может принимать разные формы, в зависимости от уникальных требований каждого USB-устройства. Спецификация зарядки аккумулятора USB .Версия 1. 1 , наконец, добавляет столь необходимую единообразие к тому, что раньше было спонтанной зарядкой. Внедрение BC1.1 должно привести к снижению затрат для производителей и потребителей, а также к большей совместимости по мере появления стандартных адаптеров. Тем не менее, рекомендации USB касаются только того, как отводится питание от порта; они по-прежнему оставляют открытыми для интерпретации архитектуры управления питанием и особенности зарядки. Именно здесь становится важным широкий спектр зарядных устройств Maxim, поскольку они могут помочь ускорить разработку безопасных и надежных зарядных устройств практически для любого портативного устройства, подключенного через USB.Обсуждаемые зарядные устройства приведены в Табл. 1 . Это лишь малая часть того, что предлагает Maxim. Чтобы узнать о других возможностях, посетите Управление батареями. Таблица 1. Типичные USB-зарядные устройства для аккумуляторов ¹Спецификации последовательной шины USB и зарядки можно найти по адресу: www. |
Путешественникам рекомендуется избегать использования общедоступных зарядных станций USB в аэропортах, гостиницах и других местах, поскольку они могут содержать опасные вредоносные программы, говорится в сообщении окружного прокурора Лос-Анджелеса, опубликованном на прошлой неделе.
USB-соединения были разработаны для работы в качестве среды передачи данных и энергии, без строгого барьера между ними. Поскольку в последнее десятилетие смартфоны стали более популярными, исследователи в области безопасности выяснили, что они могут злоупотреблять USB-соединениями, которые, по мнению пользователя, были лишь передачей электроэнергии для сокрытия и доставки секретных данных.
Этот вид атаки получил собственное название «сокрытие».
За прошедшие годы было создано несколько экспериментальных образцов.Самым известным из них является Mactans, представленный на конференции по безопасности Black Hat 2013, представляющий собой вредоносное настенное зарядное устройство USB, которое могло развертывать вредоносное ПО на устройствах iOS.
Три года спустя, в 2016 году, исследователь безопасности Сами Камкар развил эту концепцию с KeySweeper, скрытым устройством на базе Arduino, замаскированным под работающее настенное зарядное устройство USB, которое беспроводным и пассивным способом прослушивает, расшифровывает, регистрирует и отчитывается (через GSM). ) все нажатия клавиш с любой беспроводной клавиатуры Microsoft поблизости.
После того, как Kamkar выпустил KeySweeper, ФБР в то время разослало общенациональное предупреждение, предупредив организации против использования зарядных устройств USB и попросив компании проверить, используются ли у них какие-либо такие устройства.
Кроме того, в 2016 году другая группа исследователей разработала еще одно опасное настенное зарядное устройство USB.
Он мог записывать и отображать экран устройства, подключенного за плату. Техника получила название «видеоджекинг».
Предупреждение окружного прокурора Лос-Анджелеса [PDF] охватывает множество векторов атак, потому что есть разные способы, которыми преступники могут злоупотреблять зарядными устройствами USB.
Самый распространенный способ — использовать «подключаемые» настенные зарядные устройства USB. Это портативные USB-зарядные устройства, которые можно подключить к розетке переменного тока, и преступники могут легко оставить некоторые из них «случайно» в общественных местах, на общественных зарядных станциях.
Есть также USB-зарядные устройства, встроенные непосредственно в электрические зарядные станции, установленные в общественных местах, где у пользователя есть доступ только к USB-порту.
Однако официальные лица Лос-Анджелеса говорят, что преступники могут загружать вредоносные программы на общественные зарядные станции, поэтому пользователям следует избегать использования USB-порта и вместо этого использовать зарядный порт переменного тока.
Но предупреждение LA DA также относится к кабелям USB, оставленным в общественных местах. Микроконтроллеры и электронные компоненты в наши дни стали настолько маленькими, что преступники могут спрятать мини-компьютеры и вредоносные программы внутри самого USB-кабеля. Одним из таких примеров является кабель O.MG Cable. Такие безобидные вещи, как USB-кабель, в наши дни могут скрыть вредоносные программы.
Принимая все это во внимание, официальные лица Лос-Анджелеса рекомендуют путешественникам:
Но есть и другие меры противодействия, которые пользователи могут использовать. Один из них заключается в том, что владельцы устройств могут покупать USB-кабели «без передачи данных», в которых USB-контакты, отвечающие за канал передачи данных, были удалены, оставив на месте только схему передачи питания. Такие кабели можно найти на Amazon и других интернет-магазинах.
Существуют также так называемые «USB-презервативы», которые действуют как посредник между ненадежным зарядным устройством USB и устройством пользователя.
Два таких устройства — SyncStop (ранее известное как USB Condom) и Juice-Jack Defender. Также существует множество других, и в какой-то момент даже исследователи «Лаборатории Касперского» пытались создать его под названием Pure.Charger, но их сборщик средств на Kickstarter не смог собрать необходимые средства.
Изображение: ChargeDefense LLC Обновление , 15 ноября: После публикации этой статьи исследователи безопасности и сообщество кибербезопасности не поверили, что предупреждение LA DA было адекватным, поскольку об этом ничего не известно.
случаи «утечки сока», обнаруженные в реальном мире, и помимо экспериментальных работ, представленных на конференциях по безопасности.Кроме того, многие отмечали, что с момента появления первых демонстраций сока в 2013 году и Android, и iOS теперь включают всплывающие окна в своем пользовательском интерфейсе, чтобы предупреждать пользователя, когда порт USB пытается передать данные, а не просто электрическую энергию.
Власти США обычно выдают предупреждения системы безопасности на основе отчетов и угроз, которые они видят в реальном мире. После того, как вчера LA DA не ответил на телефонный звонок, он сообщил сегодня своему коллеге по сайту технических новостей TechCrunch, что предупреждение системы безопасности было частью образовательной кампании, а не основано на атаках по сбору сока, которые они обнаружили в дикой природе.Первоначальная рекомендация LA DA по-прежнему помечена как «предупреждение о мошенничестве» и «PSA» на веб-сайте LA DA, хотя без каких-либо доказательств, что это часть образовательной кампании. Однако советы путешественникам ни в коей мере не являются плохими или неправильными, и пользователи должны им следовать.
Edgar Cervantes / Android Authority
USB-кабели (универсальная последовательная шина) повсюду. Если вам когда-либо приходилось заряжать что-либо, от смартфонов до планшетов, фотоаппаратов и даже новых ноутбуков, вам, скорее всего, нужно было его использовать.Однако USB-кабели бывают разных форм и размеров, несмотря на то, что многие из них выполняют одни и те же функции. В этом кратком и удобном руководстве мы рассмотрим все типы USB-кабелей, доступных на рынке, и дадим вам несколько примеров, в которых они могут быть использованы.
См. Также : USB-кабели — руководство покупателя
Д., Для передачи данных или подключать к настенным зарядным устройствам, чтобы заряжать эти гаджеты через порт Type-A.Эти кабели не так распространены и универсальны, как другие в этом списке. Разъемы USB Type-B в первую очередь предназначены для подключения принтеров и сканеров к компьютерам. Они имеют квадратную форму со скошенными внешними углами на верхних концах. Вы все еще можете найти порт USB Type-B на некоторых устройствах, но это становится довольно редким явлением.
Некоторое время назад он был стандартом для различных устройств, но был быстро заменен разъемом micro-USB, упомянутым ниже. Вы найдете его на старых моделях различных гаджетов, в частности, на камерах, MP3-плеерах и игровых контроллерах. Как следует из названия, он меньше обычного USB, но больше по сравнению со своим преемником.
Разъем micro-USB очень мал и позволяет производителям производить более тонкие устройства.
Micro-USB получил широкое распространение, но от него быстро отказались. Тем не менее, некоторые сверхдоступные смартфоны даже сейчас оснащены портами micro-USB. Вы можете найти порты micro-USB на некоторых аксессуарах, таких как динамики Bluetooth, беспроводные наушники, подставки для зарядки умных часов и многое другое.
USB-C, ранее известный как USB Type-C, является последним королем горы. Вы найдете его на большинстве новых устройств, и он предлагает более высокую скорость передачи данных, чем предыдущие версии USB.Самым большим преимуществом USB-C является то, что он двусторонний и может подключаться как вверх, так и вниз. Это стало новым стандартом для мобильных устройств. До универсального внедрения еще немного, но никогда не было так близко, как с USB-C.
Подробнее: Лучшие кабели USB-C, которые можно купить
Итак, вот оно. Это многие типы USB-кабелей, которые используются сегодня. Многие из них отошли на второй план, в то время как другие быстро стали новым стандартом для смартфонов и других мобильных устройств.
Время от времени многие из нас сталкиваются с одной и той же проблемой при попытке зарядить свой смартфон или планшет от порта USB — он просто не заряжается или заряжается медленнее, чем от оригинального зарядного устройства. Недавно я купил автомобильное зарядное устройство USB для питания своего Samsung Galaxy Tab Pro 10.1 в дороге и обнаружил, что оно не работает. Несмотря на то, что Galaxy Tab на самом деле видит подключенное зарядное устройство, он просто отмечает его как нераспознанный источник питания.Причина проста — Galaxy Tab Pro не считает зарядное устройство «родным зарядным устройством».
Родное зарядное устройство для смартфона или планшета часто имеет специальную сигнатуру напряжения на линиях передачи данных USB, позволяющую устройству распознавать зарядное устройство и определять максимальный зарядный ток, который оно может потреблять от источника питания.
Намерение двоякое. Во-первых, это не позволяет устройству потреблять слишком много тока от зарядного устройства. Во-вторых, предотвращает зарядку от нераспознанных источников питания.Ключевым словом здесь является «неопознанный», поскольку получение прибыли от продажи дополнительных аксессуаров для устройств (зарядных устройств), безусловно, является бизнес-стратегией.
USB определяет новый тип порта — USB для зарядки аккумулятора. В выделенном USB-порте для зарядки линии передачи данных D + и D– должны быть закорочены вместе с максимальным последовательным сопротивлением 200 Ом. Или просто закоротил. Некоторым мобильным устройствам этого достаточно для начала зарядки.
требуется 1.Напряжение 2 В на линиях данных D + и D-, см. Схему ниже. Делитель напряжения R1 / R2 обеспечивает необходимое напряжение на контактах D + и D- разъема USB, чтобы его можно было распознать как стандартное зарядное устройство Samsung.
Вот и все. Единственная проблема заключается в том, что полностью разряженный аккумулятор Galaxy Tab может потреблять даже более 500 мА от порта USB, когда спецификация USB 2.0 ограничивает максимальную нагрузку по току до 500 мА. Спецификация USB 3.0 вносит здесь улучшения и увеличила максимальный ток до 900 мА.Значения резистора делителя не являются критическими, поскольку коэффициент делителя остается прежним, то есть 0,24 или ближе.
Если вы хотите сделать свой собственный разделитель, вы можете загрузить файлы проекта Eagle.
Ниже представлен USB-адаптер для зарядки китайского производства для устройств Samsung, реализующий схему выше. На этикетке написано, что это TF-USB-P1000 V1.0, но это просто фальшивка …
также указывают максимальный зарядный ток по напряжениям на линиях D- и D +.
Возможные конфигурации перечислены в таблице.
| Конфигурация № | D + | D- | Максимальный ток |
| 1 | 2В | 2В | 500 мА |
| 2 | 2В | 2,7 В | 1A |
| 3 | 2,7 В | 2В | 2.1A |
| 4 | 2. 7В | 2,7 В | 2.4A |
Адаптер для конфигурации №1 будет выглядеть так:
Texas Instrument специально разработан для реализации всех схем зарядки, упомянутых выше. Функция автоопределения контролирует напряжение линии передачи данных USB и автоматически обеспечивает правильные электрические сигнатуры на линиях данных D + и D–.Обратите внимание, что в таблице данных чипа никогда не упоминались Samsung или Apple, в частности, по-видимому, из-за проблем с авторскими правами. Вместо этого он упомянул режим 1,2 В и различные режимы зарядки Apple, такие как Divider 1, Divider 2 и Divider 3. Существует две модификации чипа. TPS2514 имеет делители 1 и 2 для конфигурации №2 и №3, тогда как TPS2514A только Apple Divider 3 для конфигурации №4. Оба чипа поддерживают зарядку DCP и Samsung.
Обратите внимание, что разделитель 1 или разделитель 2 настраивается путем переключения подключения к линиям передачи данных USB.Другими словами, он предварительно смонтирован, и нет возможности сделать это на лету.
С устройством TPS2514 реализовать USB-адаптер для зарядки очень просто, см. Схему ниже. При зарядке устройств Apple ток ограничен до 1А, так как схема зарядки делителя 1 реализована с D + = 2,0 В и D− = 2,7 В. Также старайтесь использовать кабели для зарядки хорошего качества. Один особенно плохой кабель, который я использовал, привел к значительному падению напряжения, вынудившему мое устройство Samsung переключиться в режим медленной зарядки.
Файлы проекта Eagle находятся здесь.
Примечание. Проблема на самом деле более сложная, и есть гораздо больше, помимо обеспечения правильного напряжения на выводах D + и D-. Большинство телефонов / планшетов имеют сложную схему контроллера заряда, и если напряжение питания под нагрузкой опускается ниже 5,25 В, ток зарядки также ограничивается.
Например, ток изменения моего планшета Galaxy Tab Pro составляет 1,7 А при напряжении 5,25 В с использованием схемы TPS2514 выше и подключением к оригинальному зарядному устройству Samsung с рейтингом 5.3В / 2А. При переключении на стороннее зарядное устройство 5 В с номиналом 5 В / 2,1 А ток упал до 1,37 А при зарядном напряжении 5,07 В. И, наконец, при зарядке от настольного порта USB 3 ток около 0,58 А при напряжении 4,79 В.
См. USB-зарядное устройство QC 2.0 / 3.0
Вы когда-нибудь использовали общественную зарядную станцию для зарядки мобильного телефона, когда он разряжался? Если это так, остерегайтесь «сока».
Киберпреступники пытаются заразить ваши мобильные устройства, например смартфоны и планшеты, получить доступ к вашим личным данным или установить вредоносное ПО, пока вы их заряжаете.
В частности, сокрытие — это кибератака, при которой преступники используют общедоступные USB-порты для зарядки или кабели для установки вредоносного программного обеспечения на ваше мобильное устройство и / или кражи с него личных данных.
Читать далее: С USB-C даже подключение к сети может настроить вас на взлом
Даже 60-секундного включения питания может быть достаточно, чтобы поставить под угрозу данные вашего телефона.Это связано с тем, что USB-кабели позволяют одновременно передавать как мощность, так и потоки данных. Жертвы могут остаться беззащитными перед лицом кражи личных данных, финансового мошенничества и значительного стресса.
Зарядные станцииUSB — обычное дело в торговых центрах, аэропортах, отелях, ресторанах быстрого питания и даже в общественном транспорте. Хотя использование сока не является чем-то новым и пока не особенно широко распространено, недавно окружная прокуратура округа Лос-Анджелес отметила его как серьезную угрозу, особенно для путешественников, которые легко могут оказаться в ловушке и нуждаются в подзарядке аккумулятора.
Во-первых, злоумышленники вскрывают зарядные станции или кабели в общественных местах и устанавливают на них вредоносное ПО.
Это программное обеспечение затем заражает телефоны ничего не подозревающих пользователей, которые впоследствии подключаются к взломанному зарядному устройству.
Программное обеспечение может вторгнуться, повредить или даже вывести из строя ваш телефон. Он также может украсть или удалить данные с вашего телефона и, возможно, шпионить за вашей деятельностью по использованию, вплоть до передачи вашей личной информации, такой как номера учетных записей, имена пользователей, пароли, фотографии и электронные письма, злоумышленнику.
Взломанные мобильные устройства часто остаются незамеченными. Но есть несколько явных признаков того, что ваше устройство могло быть взломано. К ним относятся:
внезапный скачок расхода заряда аккумулятора или быстрая потеря заряда, указывающий на то, что вредоносное приложение может работать в фоновом режиме
устройство работает медленнее, чем обычно, или перезапускается без уведомления
приложений, которые долго загружаются или часто дают сбой
чрезмерный нагрев
Изменения в настройках устройства, которые вы не вносили
повышенное или ненормальное использование данных.
Взлом USB-зарядных станций или USB-кабелей практически невозможно идентифицировать. Но есть несколько простых способов защититься от сока:
избегайте зарядных станций USB power
использовать розетки переменного тока, а не порты USB
используйте портативный аккумуляторный блок питания (свой, а не взаймы!)
Несите собственный зарядный кабель и адаптер
используйте устройство блокировки данных, такое как SyncStop или Juice-Jack Defender.Эти устройства физически препятствуют передаче данных и пропускают питание только во время зарядки
используйте USB-кабели только с питанием, такие как PortaPow, которые не передают никаких данных.
И, наконец, если вам необходимо использовать зарядную станцию, держите телефон заблокированным при этом. USB-порты обычно не синхронизируют данные с заблокированного телефона.
Большинство мобильных телефонов будут запрашивать у вас разрешение предоставить USB-порту доступ к данным вашего телефона при подключении к сети. Если вы используете неизвестный или ненадежный порт, убедитесь, что вы отказываетесь.
Если вы подозреваете, что стали добычей, вы можете сделать несколько вещей, чтобы защитить целостность своего устройства:
контролировать свое устройство на предмет необычной активности
Удалите подозрительные приложения, о которых вы не помните, устанавливали
восстановить заводские настройки устройства
установить антивирусное программное обеспечение, такое как Avast Antivirus или AVG AntiVirus
Поддерживайте системное программное обеспечение мобильного устройства в актуальном состоянии.Разработчики постоянно выпускают исправления против распространенных типов вредоносных программ.
Читать далее: Apple iPhone можно было взломать годами — вот что с этим делать
В наши дни на наших мобильных устройствах хранится много данных, и защита нашей конфиденциальности имеет решающее значение.
Хотя утечка сока не может быть широко распространенной угрозой, важно обеспечить безопасность наших мобильных устройств. Итак, в следующий раз, когда вы подумаете об использовании общедоступной зарядной станции USB или кабеля, спросите себя, стоит ли оно того, особенно если на карту поставлена ваша личная информация.
Поделитесь этой статьей в социальных сетях:
Зарядка через USB, что такое BC 1.2, Smart Charge, Quick Charge и в чем различия?
В этой статье мы будем рады объяснить вам различные разработки в области USB-зарядки.
Smart Charge — это термин, обозначающий технологию интеллектуальной зарядки. Здесь доставляемый зарядный ток от 1 до 2,4 А оптимально настраивается в зависимости от подключенного устройства.Таким образом, у вас всегда будет наиболее оптимальный зарядный ток для быстрого и безопасного процесса зарядки. Порты Smart Charge в USB-концентраторах не поддерживают передачу данных и предназначены только для зарядки (мобильного) оборудования.
Ouick Charge — это, как следует из названия, метод зарядки, позволяющий заряжать аккумулятор за короткий промежуток времени. С Quickharge 2.0 (QC2.0) продолжительность зарядки сократится до 75%! Это означает, что примерно за 30 минут вы можете зарядить 60% при зарядке (в зависимости от вашего устройства).
QC2.0 поддерживает 5 В, 9 В и 12 В с зарядной емкостью до 3 А. Интеллектуальная ИС в зарядном устройстве распознает, какое устройство вы подключили, и поддерживает ли оно QC2.0. Если это так, то 1,5 А будет подаваться при 12 В, 2 А при 9 В и 2 А при 5 В с общей максимальной мощностью 36 Вт.
Quick Charge 3.0 в основном такой же мощный, как QC2.0, но намного умнее. Выходная мощность точно соответствует потребностям аккумулятора вашего смартфона, что делает процесс зарядки особенно эффективным.С Quick Charge 3.0 продолжительность зарядки сократится до 90%! Это означает, что вы можете зарядить 80% примерно за 35 минут (в зависимости от вашего устройства).
Quick Charge 3.0 поддерживает 5 В, 9 В и 12 В с зарядной емкостью до 3 А. Интеллектуальная ИС в зарядном устройстве распознает, какое устройство вы подключили, и поддерживает ли оно QC3.0. Если это так, то 1,5 А будет подаваться при 12 В, 2 А при 9 В и 2 А при 5 В с общей максимальной мощностью 35 Вт.
Как объяснялось в статье «Зарядка через USB», на практике ваш смартфон может не заряжаться через USB 3.0 или ниже. BC 1.2 — это исчезновение USB 3.0, чтобы сделать его способным заряжать мобильные устройства с током выше стандартного 0,9 А.
В BC 1.2 выходной ток составляет 1,5 А вместо стандартных 0,9 А USB 3.0 при подключении к ПК. Если BC1.2 подключен к сети и отдельно от ПК, максимальный зарядный ток равен 2.4А. Благодаря BC 1.2 вы можете просто быстро зарядить свои мобильные устройства! Кроме того, передача данных также может происходить в соответствии с USB 3.0.
Последней разработкой в области USB является USB 3.1 (gen2). USB 3.1 с соединением типа C обеспечивает 2 А с USB 3.1 (5 В) и предлагает технические возможности до 5 А / 20 В в зависимости от профиля подачи питания. Это также сделало бы проблемы с зарядкой в прошлом.
Однако будьте бдительны, когда читаете USB 3.1, существует путаница в утверждении типа, и некоторые производители соблазняют вас USB 3.1 (gen1), который с точки зрения спецификации эквивалентен USB 3.0. Мы в Orico NL не участвуем, а просто называем USB 3.1 gen2 USB 3.1 и USB 3.1gen1 USB 3.0.
Как распознать USB 3.1? USB 3.1gen2 легко узнать по скорости передачи данных. Это от USB 3.1 (gen2) 10 Гбит / с и от USB 3.0 5 Гбит / с. USB 3.1 gen2 также технически возможен только с новейшим подключением USB Type C.
Хотите знать, какой у вас тип USB-подключения, посмотрите нашу USB-Википедию.
Поделиться этой статьей в социальных сетях:
.
Используется для USB или альтернативных режимов работы.
B5 только на гнезде, расположенном на корпусе устройства.
1A.
В 2007 году разработчики стандарта USB (USB Implementers Forum) опубликовали спецификацию зарядки батарей (Battery Charging Specification), которая стандартизовала способы ускоренной зарядки устройств USB либо передачей увеличенного тока через порты USB компьютера PC, либо при использовании настенного адаптера зарядки. Вскоре после этого в продаже стали появляться устройства USB, в которых реализована поддержка этой спецификации.
Наиболее известна функция Qualcomm Quick Charge [5], которая работает на телефонах платформы Snapdragon. Для быстрой зарядки обычно Вам нужно иметь либо адаптер, поставляемый вместе с телефоном, либо соответствующим образом помеченный адаптер от другого производителя. Иначе зарядка будет занимать несколько часов.
Многие вендоры теперь помечают значком молнии заряжающие порты CDP на ноутбуках, и в некоторых случаях эти порты могут предоставлять питание для зарядки, даже когда ноутбук закрыт (находится в состоянии сна).
com.
Хорошо продуманное зарядное устройство оптимизирует безопасность и удобство использования. Это также снижает затраты за счет сокращения возврата клиентов и гарантийного ремонта.
«После подключения устройству сначала разрешается потреблять до 100 мА при подсчете и согласовании своего текущего бюджета с хостом. Впоследствии ему может быть разрешено увеличить потребление до 500 мА или оно может поддерживаться на уровне 100 мА. Это подробно описано в Спецификация последовательной шины USB версии 2.0, раздел 7.2.1.4.
В USB 2.0 не совсем законно потреблять питание без перечисления, хотя большая часть современного оборудования делает именно это и в нарушение спецификации.
DCP могут подавать ток до 1,5 А и обозначаются коротким замыканием между D + и D-. Это позволяет создавать «настенные бородавки» DCP, в которых используется мини- или микроразъем USB вместо постоянно подключенного провода с цилиндрическим или индивидуальным разъемом. Такие переходники позволяют использовать любой USB-кабель (с подходящими штекерами) для зарядки.
Разделение этих ролей в проекте зависит от архитектуры системы. Например, устройство, которое уже использует микроконтроллер или выделенную ИС для управления питанием, может предпочесть использовать эту ИС для обнаружения портов и выбора тока. Поскольку устройство уже может обмениваться данными с хостом через USB-соединение, оно может выбирать зарядку на основе результатов перечисления и конфигурации. Эти варианты могут находиться под управлением процессора приложений или отдельного микроконтроллера, который может обрабатывать управление питанием и другие системные функции.Система определяет тип порта, перечисляет и отправляет соответствующие команды на зарядное устройство. Зарядное устройство управляет аппаратными и безопасными аспектами зарядки и имеет встроенные ограничения, которые не позволят системе повредить аккумулятор (, рис. 1, ).
Все полевые МОП-транзисторы с усилителем рулевого управления интегрированы, и внешние диоды не требуются. Температура кристалла поддерживается на низком уровне с помощью контура терморегулирования, который снижает ток заряда при экстремальных температурах.
У приведенной выше схемы есть ограничение: она не распознает и, следовательно, не заряжает сразу же, когда присоединена к CDP, хотя она будет взимать плату с CDP после перечисления.
Контакты CDN и CDP также защищены от электростатического разряда до 15 кВ в соответствии с моделью человеческого тела.
Несмотря на совместимость с USB, на рис. 6 отсутствует BC1.1, поэтому для зарядки требуется перечисление.
Это устройство также защищает от перенапряжения на входе до 28 В. 
В этих последних случаях технология Smart Power Selector от Maxim позволяет системе использовать внешнее питание, когда батарея находится в глубоко разряженном состоянии. См. Рисунок 9 .
11. Импульсное зарядное устройство с прямым подключением, с защитой от перенапряжения ± 22 В и защитой от обратной полярности. 
Преимущества NiMH-элементов заключаются в стоимости, безопасности и простоте замены пользователем, по крайней мере, при использовании стандартных элементов.
usb.org/developers/docs/.