Micro-USB故障导致USB电源适配器教育

最无害的故障有时会变成更大的工程练习和教育机会。前几天,我在甲板上阅读了“权力的游戏”,这是A Song of Fire and Ice系列的第一卷,确切地说,是使用我的谷歌Nexus 7(2013版)平板电脑上的Kindle应用程序明亮(并且罕见,至少在今年夏天到目前为止)阳光从液晶显示器中消失了,所以我进去让我的Kindle键盘作为替代品。然而,我的愿望被电子书阅读器完全耗尽的电池所挫败。

它配套的USB到微型USB充电线深埋在我的附件盒中,所以我抓住了一个我最近买的三星品牌5'电缆,它坐在我的桌子上。我把它插入Apple 10W USB电源适配器我也很方便,而且......没什么。

Kindle键盘底部的琥珀色(充电时为绿色,完成时为绿色)LED指示灯未点亮,E Ink显示屏也未显示任何令人鼓舞的事情。我还尝试了带有两个多端口USB充电器的三星有线加Kindle键盘组合; 一个Orico的DCT-5U,它提供了两个1A和2A的输出选项,连同一个OTG(上-The-Go的)兼容端口对:


还有一台Sabrent AX-U5PB,据称可以为其五个USB端口提供2A:


任何一个充电器的端口都没有做到这一点,导致我怀疑我的手上有一根电缆坏了。然而,在预感中,我将三星电缆连接到我的两款Android智能手机,HTC One M7和第一代摩托罗拉Moto X ......他们都很高兴地报告说他们使用所有三个电源适配器充电都很好,以及多端口单元上的两个电流输出选项。

我的Kindle键盘死了吗?不,在我把它从我的包里挖出来之后,它使用它最初附带的电缆收取了罚款。那么,这条特殊的电缆有什么特别之处吗?再没有; 我同时购买的其他四款三星品牌通用电缆工作正常。对于这款特别的三星电缆尤其是Kindle键盘有些不对劲当我写这些文字时,A4C正在更换电缆,但我仍然很感兴趣。

我所学到的并没有得出任何明确的结论,但它肯定会加强我对USB电源适配器设计者的尊重,以及电池充电的设备。首先,作为提醒,USB硬件标准名义上是四屏蔽线配置:用于半双工差分数据的双绞线(USB 3.0增加了两对双绞线,用于全双工和更高速支持), 5V电源和接地。Micro-USB连接器增加了第五个“ID”引脚,用于OTG支持,在主机上接地并悬空在设备上。

我最初怀疑三星电缆的5V线可能没有提供足够的电流来为Kindle键盘充电。实际上,所使用的导线规格可以显着影响充电速度和数据传输带宽; 着名的消费电子产品评论网站Wirecutter专门测试和评估电缆基于这些特定参数。但考虑到我的两款Android智能手机都使用这种完全相同的电缆快乐地充电(并且没有慢速充电警告弹出消息),我怀疑5V线是罪魁祸首。关于该主题的一些互联网报道涉及电缆护套上的线规标记; 我的电缆没有这个,但下面的字母数字模式(引用一个未知到我的符号)沿着它的5'长度重复几次:

B239426-C5 ??? AWM2110080ºC30VVW-1 ...... C ??? I / II一个80ºC30VFT1 HONGLIN NON-PVC

我也已经在概念上意识到充电器和设备在第一次连接时通过电缆进行了初始协商过程确定器件的最大可接受电流消耗需求与充电器的最大可能电流输出之间的关系。我认为这次握手本质上是模拟的(基于5V线路); 该装置将测量充电器是否能源的最大电流,该装置“汇”可以接受,并且如果不是,将评估和基于的电流的(低级)量调整可用。

基于数据线的现实情况更为复杂,并解释了为什么我过去也经历过其他一些充电器加电缆加设备组合的非启动情况。我引述

设备制造商竞争激烈,没有一个标准的谈判 - 这有点像说六种语言。

苹果公司开始使用iPhone - 由于最初的USB规格没有高速电池充电标准,苹果公司提出了自己的“电子签名”。

它决定,如果iPhone或iPad出现在D +线路上的2.0VDC和D线路上的2.7VDC的USB端口,那么该端口将是Apple iPhone(DCP)充电器,可以提供1000mA的电流。如果电压是反向的(D + / D-线上为2.7V / 2.0V),它将是一个最大供电量为2000mA的iPad充电器。

但它并没有就此结束。虽然USB论坛发布了一个通用的“签名”标准,但其他制造商提出了自己的签名,最终,至少有六个D + / D-签名:

  • 2.0V / 2.0V - 低功耗(500mA)
  • 2.0V / 2.7V - Apple iPhone(1000mA / 5瓦)
  • 2.7V / 2.0V - Apple iPad(2100mA / 10瓦)
  • 2.7V / 2.7V - 12瓦(2400mA,黑莓可能使用)
  • D + / D-短接在一起 - USB-IF BC 1.2标准
  • 1.2V / 1.2V - 三星设备

目前,基于电阻的电压感应选项(如前四种)被描述为“传统”模式,我们认为所有新设备都使用基于芯片的检测。

然而,随着数百万“传统”设备(甚至更多AC充电器)的出现,它们仍然需要考虑。德州仪器TI)的TSP2514和TSP2543,Microchip的USB2534和ST Microelectronics STCC5011等芯片都可以处理这些不同的特征组合。


因此,如果我不得不冒险猜测,那就是两条数据线中的一条出现了错误,要么具有高于所需的电阻(通过电缆的宽度5'长度放大),完全开路,或者与同行短路。Android智能手机可以在没有打嗝的情况下处理改变线的情况,但是Kindle键盘看不到它正在寻找什么,并且在充电尝试时完全无法控制。我怀疑,如果我试图使用行为不端的电缆向其中一个Android手机传输数据,而不是向其充电,我的结果也不会对这些平台产生积极影响。

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