尝试更好地理解主板 USB 2.0 和 USB 3.1 Gen1 端口最大组合 APS 是如何计算的

尝试更好地理解主板 USB 2.0 和 USB 3.1 Gen1 端口最大组合 APS 是如何计算的

因此,我在 SuperUser 上搜索了数十个类似的问题,它们似乎都集中在 USB 端口的最大功率输出上,而没有提到主板能够输出的最大总功率。我在主板手册中找不到任何列出的东西,事实上它甚至没有涵盖每个端口的最大值。

根据我们所知,USB 2.0 的最大输出为 5V 500ma,而 USB 3.1 的最大输出为 5V 900ma。

我的问题是,如果使用过或接近最大值,主板是否符合这些规格?

例如我的主板有:

  • 4 个 USB 3.1 Gen 1 端口(后面板上有 2 个端口,可通过内部 USB 接头使用 2 个端口)
  • 6 个 USB 2.0/1.1 端口(后面板上有 4 个端口,内部 USB 接头上有 2 个端口)

即:

  • 4 x USB 3.1 @ 0.9A = 5v 3.6A
  • 6 x USB 2.0 @ 0.5A = 5v 3.0A
  • 合起来就是 5V,6.6A

这是否意味着我的主板应该能够输出 6.6A?或者主板通常总最大值是多少,例如 3A、4A、5A 等?

答案1

我想您会很难得到一个明确的答案,但我提出了以下想法。

  1. 电力配电设计通常假设负载将具有功率需求分布,包括最大需求值和随时间变化的需求。例如,您家中的某些电源插座将具有轻负载(如电视或灯),其他插座的负载接近最大额定功率,如洗衣机或电热器。如果您同时将所有插座的负载都接近最大额定值,则可能会跳闸。这不是设计缺陷 - 这是在了解典型使用情况并留有合理余地的情况下做出的合理妥协。插座总输出额定值(简单来说)是电源电路容量的 4 倍(或更多)的情况并不罕见。
  2. 主板也是计算机处理器、内存等部件的所在地。在主板上流过大电流会导致电压下降、噪音、温度升高等。这些都会降低可靠性。
  3. 考虑您的电源,它也必须满足处理器和驱动器的所有需求。

总之,我不设计主板,但如果我设计,我不会期望所有 USB 端口都持续以接近最大负载运行。相比之下,数字电子设备通常会尽力继续工作,即使在故障和设计不良的情况下也是如此。我粗略的猜测是,它会尝试工作,但会遭遇“无法解释的”崩溃。如果您想要一个可靠的系统,请寻找一个更好的方案,从独立电源提供硬盘电源。

回答“为什么主板可能无法同时在所有端口上支持满电流?” PCB 轨道和平面由铜制成,铜具有电阻。高电流意味着电压会通过该电阻下降。设计人员可以通过使用更厚的铜层来降低电阻,但这会增加成本和重量。主板必须具有竞争力的价格 - 如果只有 100,000 名客户中的 1 名需要更昂贵的选项,您认为会包括在内吗? - 特别是如果它没有提供“非常有吸引力”的额外卖点。大多数 USB 负载的电流都很低,因此同时要求整个装置达到最大电流是不寻常的。估计实际的总负载并以这种方式设计适当的解决方案是配电工程师的正常工作的一部分。正如我上面所说,它可能“只是”工作,但如果它不时崩溃,请不要感到惊讶。

相关内容