USB延长线供电不足的解决

2023年12月14日发(作者：)

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USB延长线供电不足的解决

单位里有质量好的3芯屏蔽线（加上屏蔽层是4根线！），线的参数：300V/.500v 1mm平方*4 6A 80度-200度 （我解释一下，能承受300-500V电压，4根1平方线组成，极限电流6A，承受80-200度高温【过了200度，其铜芯会受到影响，并不是会烧毁！】）

就做了2根USB延长线，一根2.5米，一根5米，下面我说下制作过程

将最外层的绝缘层剥开，有3根绝缘线附带一根屏蔽线，此时将屏蔽线分离并套上热缩管或黄腊管（我用的是透明耐高温绝缘管），对比USB4PIN参数将屏蔽线焊接在负极的铜片上，顺带将铜片弯折，使屏蔽线与外壳良好接触，一同以焊丝（锡）焊接，我这根线棕色和黑色绕密度最大（换个说法就是绕的紧），故而用作数据信号的正负，蓝线则用作正极

下图是第一个头的焊接图示

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反面效果

侧面效果

此时不要过于急着焊接另一个头，靠近接头两端先穿上屏蔽磁环（铁氧体磁环），1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.

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然后再焊接另一个接头

焊接完毕后别急着做左后的封装，先连接电脑，准备好几个G的资料，使用TEARCOPY软件测试拷贝速度，此时要耐心、静心、细心，根据显示速度调节磁环位置，当然可能需要再加磁环，这个留到最后在讲

PS：建议USB插主板后置接口，不要使用前置面板上的USB扩展，因为扩展USB至主板的接线可能也是非标甚至垃圾线！

这段过程自己把握尺度，最后我会再说下的

等到调节完毕，接下来就是封装工作了，当然哦，先固定磁环，位置偏了效果就不一样咯

我是先用黑胶布（绝缘弹性胶带）绕个几圈在磁环2端的绝缘线上，为防止磁环移动，然后使用502将其略微固定，等502干后，使用溃疡胶水（AB胶）彻底固定磁环。磁环固定后是不是有点难看呢？别急，此后可以将USB线脱离设备了

接下来就是固定接头，同样使用胶水封装，这次我使用的AB胶是黑色的，如果想得到反光、钢琴烤漆似的效果呢就用牙签轻轻挂，使其表面光滑，光滑后就等待它凝固

那么全部固定后如何解决磁环处难看的问题呢？我使用弹性橡胶热缩管，过程就不说了，下面看成品图

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呵呵，这根是2.5米的，5米的延长线忘拍了···做的时候太投入了···

1、购买线的时候要注意买正标而不是非标

2、自行判断自己所需的线径，这里说下我个人的意见：

<1>使用低速、中速优盘、USB1.1、打印机、摄像头为主的短距离（3米以内），推荐正标0.5平方毫米的线

<2>使用高速优盘、移动硬盘、摄像机、电视盒等设备的，短距离（3米以内），推荐正标0.75平方毫米的线

<3>使用高速优盘、移动硬盘、USB2.0、打印机、扫描仪等设备，远距离（3米-10米），推荐正标1平方的线

<4>针对第三点，若距离超过10米，建议做几根线连接！即多根延长线组合使用；举个例子：若使用12米，可以做4根3米，或3根5米的延长线组合成12米！

3、磁环的数量与位置

<1>根据线性、绕密度、硬件特性自行判断，图中2.5米我使用了2个磁环，一般来说，3-7米需要4-6个磁环，10米需要10个磁环，12米仍旧参照多根延长线组合的方式！

<2>自行判断，是不是有点模糊？我使用的TEARCOPY拷贝工具测速，图中2.5米、2个磁环，这个位置是最佳位置，USB2.0高速优盘拷贝10G多本电影与GHO文件，速度为26MB/S；另一根5米的我用了4个磁环，拷贝速度为32MB/S。（声明一下，不要参照我的1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.

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速度哦 ，每个人电脑配置不同，内部走线不同都会导致速度两级变化“极慢极快之间”）用在另一台G31平台就只有17MB/S的速度了

USB针脚定义以及规格

USB是Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写。1996年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合推出了USB1.0接口规范。时至今日已经过去13个年头。在电脑普及的今天，USB设备在我们的日常生活中随处可见，是应用最广泛的接口规范之一。USB接口规范在发展的过程中也经历了几次升级和改进，从最初的USB1.0升级到了USB1.1，再到目前主流的USB2.0规范，一直到刚刚问世不久的USB3.0。

接下来主要了解下USB2.0和USB3.0的针脚定义及规格。

第3页：USB 2.0/3.0接口定义深度分析

USB2.0接口

USB2.0针脚定义：其中针脚1和针脚4负责供电，理论上提供能提供500mA的电流；针脚2和针脚3负责数据传输，USB2.0理想传输速率是4.8Gb/s（约480m/s）。

以上就是我们常见常用的几种USB2.0接口规格，而在后面的测试中笔者主要用到“类型A”和“Mini-B”2种接口设备。

USB3.0接口

USB 3.0采用了9针脚设计，为了向下兼容USB2.0，其中四个针脚和USB 2.0的形状、针脚定义均完全相同。另外5根是专门为USB 3.0的传输加速，称之为：Super Speed。

未来市场将会推出的几种USB3.0接口规格。

USB3.0是最新推出的接口规范，目前支持USB3.0的设备寥寥无几，对于普通用户朋友们而言现在还用不上。为了更贴近目前用户的使用情况，本文只针对USB2.0设备进行供电测试。

第4页：到底需要多少电 测试原理及方法

测试原理及方法

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根据USB2.0的阵脚定义，我们可以使用一条USB2.0延长线连接到一个无外接供电的USB Hub，所有USB设备均连接到这个Hub上，截断延长线中的V+导线并在其中串入45mOhm的无感电阻，用万用表测量电阻两端的压降，由欧姆定律I=U/R即可得出USB供电线路上的电流值。

笔者把USB延长线中的导线V+截断，串入分流电阻。

USB延长线改造中采用的分流电阻的规格是：5A -75mV，我们可以从中得出单个分流电阻的阻值是15mOhm。如果只单单串联一个分流电阻的话，会因为电阻阻值太小，测出的电压值几乎不在万用表的读数范围内，无法准确的测量，所以笔者串联了3个同样的分流电阻，阻值是45mOhm。

最后将万用表的表笔分别连接到串联电阻的两端，USB延长线改造初步完成。由于3个分流电阻器串联在USB延长线V+导线中，导线与接线柱之间的接触和电阻之间连接所用的导线都会存在一定的电阻值。我们并不知道这段分流电阻（从红表笔那个线柱到黑色柱之间）到底有多大的电阻值，所以为了确保获得准确的数据，接下来我们必须进行校准工作。

校准的方法是：把分流电阻串联到一个AC/DC 开关电源（220V转 12V 1A ）输出端+12V上，然后连接到负载仪的12V负载器上。我们通过调节负载仪的按钮来增加负载，12V负载机的电流表里会显示相应的输入电流值，并用万用表测量负载时分流电阻两端的压降。当笔者把电流调到1安培时，万用表显示分流电阻两端的压降是54mV。根据电流和电压值，我们计算出这段分流电阻的阻值是54mOhm。

第5页：测试平台及参测设备介绍

测试平台

测试平台列表

测试平台

USB2.0设备介绍

为了更贴近目前用户朋友们的使用情况，笔者收罗了市面上各种比较最常用的USB2.0设备，在一片技嘉P55A-UD4主板上进行对比测试。其中包括鼠标，键盘，移动硬盘存储设备等等，一共12款。

所有参加本次测试的USB2.0设备。

USB设备列表

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接下来对所有设备进行一一上机测试，部分设备需要分别在2种情况下测试。例如测试硬盘在待机下的电流和在拷贝负载，两种不同情况下的供电表现；而USB网卡要测试高速下载时的电流，并记录和整理测试数据。

第6页：移动硬盘及小存储设备测试结果

移动硬盘测试解析

三星250G移动硬盘（5V 800mA）在待机时的电流是343mA,而负载下最高能达到632mA，两者状态下相差300mA左右的电流。目前机械硬盘一般容量较大，加上技术的因素，所以功耗都较高，即使在待机下电流也很大，从测试数据中我们可以看出机械硬盘并不节能。由于USB2.0标准能提供500mA的电流，如果用户朋友购买的移动硬盘的参数太高的话，往往会出现因USB供电不足的问题。如果出现这种情况，用户朋友一般采取接双USB或者外接供电的方法来解决。

金士顿64G固态硬盘（5V 400mA）在待机时的电流是125mA，而满载最高电流不到398mA，电流相差足足有3倍多。SSD硬盘在待机或者轻载时电流很低，新固态硬盘存储技术在节能控制做得比较好。目前SSD硬盘的标称参数要比机械硬盘低不少，出现供电不足的机率也很低。

用户朋友们在选购2.5寸移动硬盘时，务必注意2个事项：1.尽量不要选择容量太大的盘；2.选择参数较低的硬盘，例如5V 700mA或者5V 500mA以下等等。

小存储设备测试解析

4G标准U盘待机时电流是44mA，负载时电流最高在110mA左右。对于同样是4G的U盘，却表现出不同的电流值，是因为标准U盘的内部结构比较复杂，PCB面积相对较大，IC较多，功耗也比较高，所以满载时要电流要比小U盘高不少。

另外4G CF卡的电流很低，在待机和负载时分别为：39mA/65mA。从U盘和CF卡的测试表现来看，整体上电流都不高，最高也不过110mA，离USB2.0标称的500mA还甚远，至于供电不足的情况几乎不可能出现。

第7页：外设及其他设备测试结果

外设测试解析

在很多人看来USB键盘的功耗都会比USB鼠标要大，其实不然。我们从以上数据对比可以得知：其实鼠标的电流比键盘要大很多，为了排除个体问题，笔者还更换了其他品牌的USB键盘测试，测试结果几乎没什么区别，结果令人诧异。

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极速T21摄像头待机时的电流是55mA；当用摄像头进行连续拍摄视频的时候，电流达到82mA，摄像头一般不会出现供电不足的情况。

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其他设备测试

USB LED灯在刚刚接入USB接口时电流还在280mA左右徘徊，随着LED灯的温度渐渐升高，热阻变大，电流也随之渐渐的降低，稳定在260mA。如果当USB供电不足时，对于USB LED灯而言，倒不至于因为USB供电不足而无法使用，尽管LED灯的亮度很暗，但至少它还能用。

最后说到USB网卡，使用USB网卡的朋友需要关注一下了：别小看这小小的USB网卡，当它在你高速下载的时候，网卡的电流非常大。笔者使用2M ADSL 下载WIN7 ISO文件的时候，无线网络的信号是54.0Mbps，平均下载速度在300KB/S左右，Netgear USB无线网卡的电流是469mA，非常惊人，已经接近了一个移动硬盘拷贝文件时的电流了。

第8页：测试数据汇总及全文总结

数据汇总与总结

USB测试数据汇总

从本次测试结果来看，大容量移动硬盘、USB无线网卡和USB LED灯在负载时的电流较高；外设和U盘等其他设备电流相对较低。由于主板的USB2.0只能提供500mA的电流，而有些移动硬盘标称的电流往往要比500mA高。如果主板USB不能提供稳定的供电，很容易导致供电不足，对于市面上部分主板的USB设计来说有一定的挑战。对于目前一些USB较少的主板，经常有用户抱怨接口太少。主板USB较少不够用、供电不足的问题，外接一个USB Hub可以缓解一下，接Hub只是起到一个增加USB接口的作用，而供电不足还是在于USB的设计和所连接设备的供电需求。最后希望在看完本篇文章后的朋友，能对USB设备供电有一定的了解，并能在您选购USB设备时，提供一定的参考作用。

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