Forum: PC Hard- und Software Typische Genauigkeit der USB-Spannung


von unwissender (Gast)


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Hat von euch jemand Erfahrungswerte wie genau die 5V am USB Port 
normaler Consumermainboards sind? Die Tolleranzen laut Spezifikation 
sind mir bekannt, aber werden die von den Boardherstellern Regelmäßig 
ausgereizt, eventuell sogar überschritten?

von Peter II (Gast)


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Die meisten Boards, reichen die 5V einfach vom Netzteil durch. Also 
braucht du das Datenblatt vom Netzteil, da sollten die Toleranzen drin 
stehen.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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unwissender schrieb:
> ..., aber werden die von den Boardherstellern Regelmäßig
> ausgereizt, eventuell sogar überschritten?

Es ist eher umgekehrt. Sehr viele USB-Geräte halten sich nicht an die 
USB-Spezifikation, die sehr enge Grenzen bezüglich der Eingangskapazität 
der Versorgungsspannung und zulässige Stromaufnahme in der verschiedenen 
Betriebsarten hat. Fast alle externen Festplatten verstoßen gegen die 
Spezifikation. Und anschließend ist das Geschrei groß, weil die 
Gerätehersteller versuchen, die Schuld den Host-Herstellern (PC o.ä.) in 
die Schuhe zu schieben.

Hosts, die sich z.B. streng an die bei USB 1.x, 2.0 spezifizierten 500mA 
pro Port halten und bei Überlast sofort abschalten, wären heutzutage 
nahezu unverkäuflich. Ein typischer USB-Port liefert eher so ein bis 
zwei Ampere, allerdings kann da die Spannung auf Grund der 
Übergangswiderstände an Steckern und Kabeln schon merklich einbrechen.

Richtig schlimm sind auch viele Billig-Hubs, bei denen gar keine 
individuelle Strombegrenzung oder Abschaltung erfolgt. Dann werden die 
vollen zehn Ampere des Netzteils für einen 20-Port-Hub auch auf einen 
einzelnen Port rausgeschoben.

von Holger (Gast)


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Andreas Schweigstill schrieb:
> Richtig schlimm sind auch viele Billig-Hubs, bei denen gar keine
> individuelle Strombegrenzung oder Abschaltung erfolgt. Dann werden die
> vollen zehn Ampere des Netzteils für einen 20-Port-Hub auch auf einen
> einzelnen Port rausgeschoben.

Bist Du Dir sicher, dass man so dünne Netzwerkkabel mit 10A Strom 
belasten kann? Bei 10A würde ich einen Kabelquerschnitt von 1,0mm^2 
verwenden. So ein USB-Kabel hat ja teilweise grad mal AWG27/28, da würd 
ich nicht mal 500mA durchjagen wollen.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Holger schrieb:
> Bist Du Dir sicher, dass man so dünne Netzwerkkabel mit 10A Strom
> belasten kann?

Natürlich sollte man das nicht tun, aber schraube doch einfach einmal 
einen möglichst billigen USB-Hub auf und schaue nach, wie dort die 
Überstromabsicherung erfolgt: nämlich gar nicht. Die USB-Buchsen und 
Kabel sich bezüglich der elektrischen Sicherheit bis 2A spezifiziert, 
wobei man da auch nicht jedem Hersteller trauen kann.

Und das Schlimme daran ist, dass Anwender, die eine besonders 
leistungshungrige externe Festplatte an solch einem Hub betreiben, 
diesen sogar als besonders zuverlässig loben werden. Kein Wunder bei der 
fehlenden Strombegrenzung bzw. Überstromabschaltung. Somit gibt es sogar 
einen richtig großen Markt für solche nicht spezifikationskonformen 
Hubs.

Besonders schrottige Hubs trennen nicht einmal die Versorgung der 
Upstream- und Downstream-Ports, d.h. bei angeschlossenem Netzteil 
speisen sie sogar ihre 5V in den Host zurück. Da erlebt man ziemliche 
Überraschungen.

Vor einigen Jahren hatte ich immer wieder Probleme mit einem PC, der oft 
nicht richtig starten wollte, sondern nicht einmal den POST korrekt 
ausführte. Meist kam er aber nicht einmal mehr aus dem Reset heraus. 
Nach langem Suchen fiel mit dann das dezente Glimmen einer LED auf dem 
Mainboard auf, obwohl der PC hinreichend lange von der Netzspannung 
getrennt war. Es handelte sich in der Tat um eine Rückspeisung aus einem 
USB-Hub. Zunächst dachte ich an einen Defekt desselben, aber beim 
Zerlegen sah ich, dass die 5V-Leitungen aller Ports inklusive 
Netzteilbuchse direkt miteinander verbunden waren.

von Harald W. (wilhelms)


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Holger schrieb:


> Bist Du Dir sicher, dass man so dünne Netzwerkkabel mit 10A Strom
> belasten kann?

Man "kann" es schon. Wenn das Kabel dann anfängt zu rauchen oder
dunkelrot zu leuchten (LEL=lichtemitierende Leitung) sollte man
vielleicht besser abschalten. :-)
Gruss
Harald

von Steffen R. (steffen_rose)


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Mir scheint, dass häufig Laptops im Akku-Betrieb nicht ausreichend 
Energie bereitstellen.

Da ich nie gemessen habt, kann ich allerdings nicht sagen, ob nicht eher 
das USB Gerät zuviel Strom gezogen hat und dadurch die Spannung 
abgesackt ist oder ob es auch ganz andere Ursachen gehabt haben 
könnte...

von Christian R. (supachris)


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Steffen Rose schrieb:
> Mir scheint, dass häufig Laptops im Akku-Betrieb nicht ausreichend
> Energie bereitstellen.

Gerade Laptops sind in der Regel Standard-konform und ordentlich 
gemacht, die stellen die max. 500mA bzw. 900mA bei USb 3.0 (nach 
Anmeldung!) zur Verfügung. Dabei wird auch der Strom gemessen. Wenn du 
mehr als den angemeldeten Strom ziehst, schaltet der Root Port ab und in 
Windows kommt eine Meldung dass die zulässige "Stromspannung" 
überschritten wurde. Desktop PCs hauen einfach so viel Strom raus, wie 
die Leiterbahn hergibt. Muss ja billig sein.

von bluppdidupp (Gast)


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Spontan mit Billigmultimeter gemessen an einem usb<->rs232 Adapterboard 
(also keine großartige Belastung):
Desktop-PC: 4.95V
Aktives billig USB-Hub: 5.10V
Laptop (unabhängig von Akku/Netzteil-Betrieb): 5.09V

von Humpfdidumpf (Gast)


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Hi,

die Ausgangsspannung des Host ist auf 5V +-5% spezifiziert, also 4,75 - 
5,25V.

Bei einem buspowered Hub sind es 4,4V min, d.h. 4,4-5,25V.

Siehe auch:
http://www.usb.org/developers/docs/usb20_docs/#usb20spec

usb_20.pdf S175.

Übrigens ist es sehr schön, dass es das alles frei im Internet gibt. Ist 
leider nicht Standard bei den Standards ;-).

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