主板如何管理 USB 3.1 电源?

主板如何管理 USB 3.1 电源?

我的主板上有多个 USB 3.1 端口。根据规格,USB 3.1 最多可处理 100W。PC 主板可以输出多少实际功率?如果我连接 8 个 USB 3.1,功率为 100W(总共 800W),而电源只能输出 400W,该怎么办?

使用弱电源的高耗电设备是否安全?

答案1

USB 仅能承受 100W如果该港口是USB 供电端口。Power Delivery 是 USB 的“扩展”,但并未规定每个端口都支持它。

这些端口通常仅安装在适合为笔记本电脑或其他设备充电的 USB 充电器上。并非所有端口都默认支持该功能。

安装在计算机上的“普通”USB 端口的最大输出为 5V @ 900mA。请参阅维基百科 USB_3.0:电源和充电

USB 3.0 端口可能实现其他 USB 规范以增加功率,包括高达 1.5 A 或 7.5 W 的 USB 电池充电规范,或者在 USB 3.1 的情况下,实现高达 100 W 的主机设备充电 USB 电力输送规范

您几乎肯定无法使用计算机为笔记本电脑或其他大电流设备充电。

答案2

要么您的主板会阻止不安全的情况,要么您的电源会受到影响。如果您的 PC 是在商店购买的,并且您之后没有升级,那么系统设计不会使电源过载。

主板制造商对 USB 系统进行编程,使其最大值符合主板的处理能力。

我们必须联系您的主板制造商或阅读手册来了解允许的内容。

很可能只有 1 个或 2 个端口真正支持 100w。

此外,主板制造商还声明了推荐的电源尺寸,如果没有该尺寸,电源上的电线可能会熔化。

因此,如果您有 400w 电源,其中约 1/2 不适用于 5v。因此,也许其中 200w 适用于 5v。另一个是 12v,现在如果您的 USB 设备为 20v 5a,那么主板会将 12v 升压,并在此过程中消耗更多安培。这假设主板甚至有电路来执行此操作。在 12v 到 20v 5amps 时,将导致从 12v 系统消耗 9-11 安培。

电力不是凭空产生的。如果不破坏电源,你就无法从电源中获得更多电力。

如果您的主板确实允许这样做(但可能不允许),则建议的最低电源功率将是 800w 或更高。

答案3

USB 设备获取电力的方式比较复杂,而计算机通过两种方式保护 USB 端口免受设备获取过多电力而造成的损坏。

由于耗电量过大而损坏计算机或端口的可能性很小,因为您的计算机有断路器或保险丝,就像您在家里看到的 120 伏交流电配电板一样,只是小得多。与 120 伏配电板中的断路器不同,计算机内的断路器可以自行复位,它们没有可以翻转的手柄,而是通过断开和恢复电源来复位它们。与任何断路器一样,它们有时无法迅速采取行动以防止损坏,但总比没有好。

断路器是一种强力的电源管理手段,它们通过关闭所有设备来限制电力。这是一种防止损坏的好方法,但也是损坏宝贵数据的好方法。

USB 电源管理的主要方式是“簿记”,每个设备在使用电源之前都会先请求电源。

USB 设备允许使用 5 伏电压和约 100 毫安电流,这个最低允许值随时间而变化。鼠标或键盘等低功耗设备就到此为止了。需要更多功率的设备可以使用 USB 2.0、USB-BC、USB-PD 或其他协议来请求更多功率。如果没有足够的功率,则请求将被拒绝,并且设备可能会尊重该拒绝。这是安全的,因为 USB 主机会知道在簿记中保留备用电源,以便新设备发出这些请求。如果在未事先询问的情况下插入需要这么少量功率的设备,就不会有足够的端口耗尽电量。

计算机上的 USB 端口必须能够提供最低限度的电量才能满足 USB 规格。USB 3.1 至少需要 7.5 瓦,最高可达 15 瓦,超过 15 瓦则需要使用其他协议,如 USB-PD。如果端口不符合此规格,则不能声称兼容 USB。不遵守规定意味着制造商会陷入诉讼之中。将会有哀号、咬牙切齿、撕扯衣服,真正圣经般的法律麻烦让所有目睹的人陷入疯狂,甚至无法说话。好吧,也许不是确切地像那样。

还有一个因素会阻止过多的电力流动,那就是除非允许提高电压,否则端口上只有 5 伏电压。即使发生短路,这个电压也太低,不会造成太大的损害。USB 规范只允许在 20 伏电压下提供 100 瓦功率,如果没有 20 伏电压,就没有 100 瓦功率。如果有什么东西试图消耗更多的电力,那么断路器就会打开,没有电压。没有电压就意味着没有电力。

如果你将一台可以使用 100 瓦 USB-C 电源充电的笔记本电脑插入另一台电脑的 USB-C 端口,它们会瞬间“聊天”,电源请求被拒绝,你可能会在屏幕上看到没有电源流动的提示。或者出现问题,律师介入,然后一大群人赤身裸体、哑口无言、精神失常。或者其他什么。

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