USB标准的最大功率输出和数据传输速率

2020-06-09

在过去的十年中，除智能手机外，USB端口一直是电子产品中最受认可的组件。一些最终用户甚至会根据是否有足够的USB端口来购买台式机和笔记本电脑。

USB端口弥合了许多物理上不兼容的设备之间的通信鸿沟。我们处于该组件的第三代产品这一事实，充分说明了其受欢迎程度和广泛使用。

USB端口是必不可少的组件，因此需要了解并非所有USB端口都相同。当您要充电或使用的设备需要USB 3.0端口，而您要使用的设备仅具有USB 2.0端口时，这一点尤其重要。

通用串行总线的简要历史

USB的第一个标准称为USB 1.0，其历史可追溯到1990年代。尽管按照当今的标准，最大传输速率1.5 Mbps（USB 1.0）和12 Mbps（USB 1.1）几乎是不可估量的，但在那时，这些标准才成为标准。如此之大，以至于它说服了PC制造商将其实施到其电路板设计中。

简而言之，USB 1.1是计算机和外围设备领域的颠覆性游戏。在这段时间内，PC主板上不同类型端口的数量惊人。但是，对于USB 1.1，这一切都改变了，甚至外围设备制造商也向其设备添加了USB连接。

像电子领域中的所有事物一样，USB标准也不断发展和演进，从而引入了标准USB 2.0。在2000年春季，USB 2.0标准取代了USB 1.1，成为事实上的USB标准。同样，随着新标准的出现，数据速率也提高了。USB 2.0的规范包括480 Mbps的数据速率，这种增加使得可以使用外部硬盘驱动器。

自诞生以来，USB已经走了很长一段路。但是，仍然是一个标准。

USB 3.0系列标准

当然，USB 3.0标准是通用串行总线标准的下一个迭代。此外，由于USB 3.0和USB 3.1在物理上相同，因此被称为单端口革命。与USB 3.0（5 Gbps）相比，USB 3.1（10 Gps）的数据速率提高了。而且，随着数据速率的增加，总线功率也随之增加，即从500 mW（USB 1.1和USB 2.0。）增加到900 mW（USB 3.0）。

USB 3.0系列标准（包括USB 3.1和USB 3.2）是USB当前的事实上的标准。但是，就像其前身一样，USB 3.0向后兼容USB 2.0，尽管USB 2.0的速度限制仍然由您决定。

USB标准的五个总体主要速度如下：

USB 1.0：1.5 Mbps

USB 1.1：12 Mbps

USB 2.0：480 Mbps

USB 3.0和USB 3.1：5 Gbps

USB 3.2 gen 2：10 Gbps

USB电源输出和数据速率的影响

在任何情况下，处理电源和电子设备时，电源都很重要。这包括USB标准，并且随着标准的发展，功能的增加也很明显。例如，对于USB 1.1，它在功能上与键盘，鼠标和打印机兼容，作为连接选项。但是，借助USB 2.0，它可以使用闪存驱动器和其他外部硬盘驱动器。

这些功能上的增加与数据速率的增加和输出功率的提高相关。现在，采用USB 3.0系列标准，功率输出几乎增加了一倍，数据速率提高了10倍。这无疑为USB提供了无数的新用途，包括系统备份，千兆位以太网适配器性能的提高以及处理大型视频文件的能力。

USB最大功率输出

在任何USB网络中，都有一台主机和至少一台设备。在几乎每种情况下，计算机都是主机，而平板电脑，相机或智能手机是设备。此外，电源始终是从主机流向设备的，但数据可以沿任一方向流动。以将智能手机连接到笔记本电脑以传输音乐文件或照片为例。

就USB电源规格而言，标准USB 1.0或2.0端口包含四个插针，而适用的USB电缆具有四根线。内部引脚承载数据（D +和D-），外部引脚提供5伏电源。但是，USB 3.0端口包括另外五个引脚行。因此，兼容USB 3.0的电缆将有9根线。

关于实际电流（mA或毫安），我们以其电流规格引用了三种类型的USB端口。它们包括专用的充电端口，充电下游端口和标准下游端口。此外，专用充电端口就是我们所说的壁式充电器。此外，您可以在PC或笔记本电脑上找到下游和标准下游充电端口。

USB最大功率输出标准

通常，USB 1.0和2.0标准下游端口的规格可提供高达500 mA或0.5A的电流。同样，通过USB 3.0，它可以提供高达900mA或0.9A的电流，相当于4.5瓦。这些功率输出规格是基于每个标准输出的5伏特的额定值。但是，USB 3.0专用充电和下游充电端口可提供高达1,500 mA或1.5A的电流，相当于7.5瓦。

如您所知，通用串行总线不仅是一种传输数据的方法，而且还是一种电源。除Apple制造的移动设备外，所有当前的智能手机型号都使用USB端口进行充电，数据传输，甚至共享其网络连接（网络共享）。

某些设备仅将USB用作电力传输的方法，例如，移动电源。许多根本不传输数据的设备仍使用USB进行充电。这也意味着有些电缆严格设计用于功率传输，而没有用于数据传输的布线。此外，在某些情况下，一般使用只能传输电力的USB电缆，因为它可以防止黑客和恶意软件感染您的设备。

USB电源和充电指南

USB端口在功率方面可提供多种输出。请记住，使用标准USB端口时，它将仅消耗端口可提供的电量或所需能量，以最低者为准。

USB的最大功率输出取决于主机和设备的标准以及所使用的电缆。换句话说，USB将根据硬件的生成标准提供电源。

例如，您可能会在设备的充电器和USB 3.1上看到2.1 A的额定值。由于USB 3.1可以输出3 A的电流，因此设备的软件将协商其要求以将输出限制为2.1A。诸如此类的情况是由于设备的不规则或非标准电源要求引起的。

确保您不会意外设计增压USB对于保持使用寿命很重要

USB标准的出现几乎在一夜之间改变了电子和计算机领域。与设备接口的能力是电子革命所带来的，而这种革命原本是不可能的，但是这种涟漪效应将延伸到看不见的未来。但是，在使用各种标准和可用电缆的情况下，请谨慎考虑它们的功能。简而言之，在处理电源和电子设备时，电源至关重要。