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usb是什么(usb是充电线吗)
接口,充电器,电流usb是什么(usb是充电线吗)
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
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1.狂野时代:充电?指控什么?
2000年,微软、英特尔、惠普等公司联合颁布了划时代的USB 2.0规范,使USB迅速进入千家万户,摧毁了大量的私有接口。USB2.0的结构和上一代没有太大区别。规定一根USB型线至少要包四根线:两根数据信号线(D,D-)和两根电源线(一根叫电压总线VBus,一根叫接地的地GND)。比如你把有线鼠标接到电脑上,VBus会给鼠标供电让它工作,然后D和D-会负责把鼠标移动的信息传输给电脑,让鼠标正常工作[doge申斥]。
这个时候大家对USB的希望就是如何让数据传输速度更快。毕竟那时候不管是互联网还是设备之间,数据传输速度要么慢得跟乌龟一样,要么就得用私有接口,特别不方便【汗逗】。至于供电,微软等公司认为USB作为面向传输的接口,只能给鼠标、键盘、u盘等小型设备供电。至于一些功能强大的设备,比如打印机、传真机,接个电源线就行了。所以USB2.0规范沿用了更早的USB规定,仍然将VBus电压限制在5V,允许单个USB接口的最大通过电流为500mA(不包括过流保护),也就是只有5V,0.5A,总计2.5W
由于USB不能输出大功率,所以给大功率USB设备供电就成了一门生意。当USB还在1.1版本的时候,IBM联合几个同行推出了一个叫PoweredUSB的接口。原理并不复杂。在常规USB接口之上增加一个电源接口,形成一个新的接口,可以提供5V、12V、24V等输出。电流可以高达6A[惊奇]。其性能非常强大,广泛应用于POS机中。不过这个接口是私有的,厂商必须向IBM支付许可费【酷币】才能使用。
总而言之,那时候人们根本没把USB当成大功率电源接口。只要能够成功完成传输数据和连接外围设备的任务,就已经成功了。至于电源,交给专用电源线就好了。
想法很完美,但就像640KB内存充足论和IPv4地址充足论一样,时代的进步总会给标准制定者一记大耳光【受虐狂】,而这一次,甩出这一记大耳光的人叫手机。
第二,治理混乱
自从功能机和PDA逐渐向智能机转变后,人们发现如果想把手机拍的照片保存到电脑上,或者把电脑上的JAVA应用程序转移到手机上安装,用传统的SD卡或者TF卡似乎太麻烦了,蓝牙又太慢,用数据线直接传输更方便。因为电脑上已经普及了USB接口,所以手机的USB数据线就应运而生了【牛皮】。
但是,这又产生了一个问题:现在手机需要两个外接设备,一个是充电器,一个是电脑。前面说过,那时候数据传输和充电是分开的,所以至少要准备两根线,一根接充电头充电,一根接电脑传输数据。两者不能通用,特别麻烦。你能把它们合并成一行吗?
国家也考虑过这个问题,但是换个角度,国家标准制定者认为当时充电头过剩,各品牌手机充电头的接口互不通用,有的是USB,有的是私有接口,甚至充电头和电线连在一起,密不可分。换其他品牌的手机就得把原来的充电头扔掉,浪费很大,也不环保。为什么不统一界面?
因此,2006年,我国信息产业部发布了《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法(YD/T1591-2006)》,要求所有用于测试的充电器必须采用USB-A接口,并与线缆分离。有人认为这是世界上第一个要求充电器采用USB接口的标准[Niupi]。后来欧盟也出台了类似的规定,进一步要求手机接口必须采用Micro-USB接口(苹果:你说什么?)。
但是充电线和数据线的组合带来了很多问题。最大的问题是电流太小,最大功率只有2.5W,就算充500 mAh的电池也很可怕。如果以现在的标准来看,2.5w的功率还不足以边充电边玩边塞牙缝。如果遇到火龙,可能要吸回电池电量。说USB是肯定的。我设计之初就没打算让你通过这么大的电流。你强迫我充电。怪我我[无奈]。
但是国标允许USB接口输出最大电流1.8A!有人问,这怎么行?USB只允许0.5A输出。国标的高明之处在于它对充电器的特殊设计:
USB里不是有两条数据传输线(D,D-)吗?我在充电器的这一端把它们短路了。如果手机的充电芯片识别出它们短路,就会判断线缆的另一端不是电脑,而是充电器,然后释放限流,让高达1.8A的电流通过;如果手机识别不出短路,就会认为对方只是一台普通的电脑,所以只允许0.5A的电流通过,以免损坏电脑。
在导线的设计上,只要VBus的导线粗一点,就可以容纳更多的电流。
像这样,所有的
球各地的官方机构和手机厂商纷纷揭竿而起,突破了USB规范所规定的0.5A的限制。负责USB规范制定的USB-IF(USB开发者论坛)眼看自己的标准要被手机透成筛子了,赶紧召集各成员开会,前后折腾了三四年,三易其稿,终于在2010年颁布了Battery Charging Specification(电池充电规范)1.2版本,简称BC1.2。
三、万物归一……了吗?
2012年,智能手机和其它智能设备已经成为不可阻挡的大势,USB再也无法只服务于数据传输,为了便于便携式设备的充电,BC1.2规范诞生了。
BC1.2 的核心内容与上面所说的行业习惯没有太大差异,同样是以供电一方的数据端口(D 、D-)是否短路判断另一端是充电器还是普通电子设备。如果短路,则可以输出最大1.5A的电流,如果不短路,就依旧只输出最大0.5A的电流。
BC1.2把充电器这类只充电、不传数据的接口,命名为专用充电接口(Dedicated Charging Port, 简称DCP),我们在查看充电参数时,经常会看到DCP这三个字母,这是因为BC1.2是USB充电的基础协议,不管是五福一安还是以后的快充协议,但凡使用普通USB-A口输出的充电器,都要通过电源是否为DCP的判断,这也是保障充电安全的必备步骤。
但众厂商面对5V 1.5A,7.5W的输出,似乎仍然不满足,其中有的厂商仗着自己是芯片制造商(如三星)或自己对供应链的把控(如苹果),甚至自己就是BC1.2的起草人(如高通),他们准备给BC1.2动个“小手术”。
(待续)
后记:USB-IF的documentation做得实在是惨绝人寰,谢谢,人已经吐了
拿起你们小手点个赞,作者写的要吐了
本文到此结束,希望对大家有所帮助呢。
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