Kako deluje polnjenje USB in zakaj telefoni včasih eksplodirajo

Univerzalno serijsko vodilo (USB) je postalo eno najbolj vseprisotnih vrat, ki jih vidimo na osebnih računalnikih, prenosnikih, pametnih telefonih, tablicah, fotoaparatih in množici drugih naprav. Poleg prenosa podatkov je tudi standard za polnjenje večine pripomočkov.

Ker je za seboj pustil lastniška vrata (seveda razen Applovega Lightninga), je USB izbrisal potrebo po različnih polnilnikih in napajalnikih z različnimi vrati. Tukaj je kratek pospešeni tečaj o tem, kako USB dejansko polni vaše naprave.

Vrste naprav USB?

Kljub svojemu imenu danes dejansko obstajajo štirje standardi, USB 1.0, 2.0, 3.0 in 3.1. Potem so tu še priključki, USB A, USB B, microUSB, miniUSB in novi USB C. Bolj kot vmesnik je pomembno razumevanje standardov. Starejša USB 1.0 in 2.0 imata štiri nožice na priključku skupaj s štirimi žicami v kablu. Dva od zatičev prenašata podatke, druga dva pa lahko podpirata napajanje do 5 voltov. USB 3.0 pa ima pet dodatnih zatičev, kar v bistvu pomeni, da ima devet žic. Vsaka povezava USB vključuje gostitelja in napravo. Elektrika lahko teče samo od gostitelja do naprave, podatki pa se lahko prenašajo v obe smeri.

Ko gre za dejanski tok, obstajajo tri vrata USB; standardna vrata za navzdol, vrata za polnjenje navzdol in namenska vrata za polnjenje. Prvi dve lahko najdete na osebnih in prenosnih računalnikih, tretja vrsta pa je običajno na polnilnikih. Standardna vhodna vrata na USB 1.0 in 2.0 lahko oddajo do 500mA ali 0.5A. USB 3.0 pa to prenese do 900 mA ali 0,9 A. Polnjenje navzdol in namenska polnilna vrata zagotavljajo do 1500 mA ali 1,5 A. USB 3.1, ki je najnovejši in najhitrejši, podpira prepustnost 10 Gbps, kar se imenuje tudi način SuperSpeed+. To podpira tudi zmogljivosti napajanja 1,5 A in 3 A.

USB-C je, ki počasi postaja nov standard, opremljen s povsem drugačnim priključkom. Lahko ga priključite tako ali drugače, tako kot Applov konektor Lightning, le da ima drugačno obliko. Podpira dvojno zmogljivost kot USB 3.0, kar pomeni, da lahko zagotovi tudi več energije. Zaradi kombinacije priključka USB-C s standardom USB 3.1 je eden najhitrejših vmesnikov, tako da novi Thunderbolt 3.0 temelji na USB-C in zmore 40 Gbps. Upoštevajte, da USB 3.1 ne potrebuje nujno novih vrat USB-C, implementirati ga je mogoče tudi na starejše priključke.

USB-C zdaj nadomešča standardna vrata microUSB in tradicionalna vrata USB-A na prenosnikih, zahvaljujoč zmogljivosti visoke hitrosti in napajanja. Pametni telefoni, kot sta OnePlus 3/3T in novi OnePlus 5, podpirajo polnjenje do 4A. Prenosni računalniki, kot sta MacBook Pro in lanski 12--palčni MacBook, booth, se zanašajo na napajanje USB-C s 45 W adapterjem, ki jih napaja. USB-C ima še nekaj prednosti, saj lahko podpira več vmesnikov, kot so VGA, HDMI, Display Port, zvok visoke ločljivosti in več.

Interoperabilnost

Dobra stvar je, da so vsi novi standardi USB nazaj združljivi. Kar pomeni, da če uporabljate polnilnik 3 A na napravi, ki podpira 1 A ali 1,5 A, bo deloval povsem v redu. Vsako napravo USB lahko priključite na kateri koli kabel USB in v katero koli vrata USB. Višje ocenjeno polnjenje bo dejansko pospešilo postopek polnjenja na napravi, ki podpira nizko hitrost, in ne bo eksplodirala. Seveda bo postopek pospešitve deloval le, če imate novejšo napravo. Stare naprave, ki niso skladne s specifikacijo polnjenja baterije, ki jo je izdal Forum izvajalcev USB leta 2007, se bodo polnile le pri 0,5 A.

Z vedno večjim sprejemanjem USB 3.1 in vrat USB-C lahko v prihodnosti pričakujemo več naprav za hitro polnjenje, zlasti pametnih telefonov.

Ali lahko vaš telefon eksplodira?

Odgovor je da in ne. Prepričan sem, da ste v novicah videli poročila o eksploziji telefonov med polnjenjem. V večini primerov krivec ni USB priključek ali kabel. Telefoni običajno eksplodirajo zaradi pokvarjenih baterij, kot je zloglasni primer Samsung Galaxy Note 7. Vendar obstaja majhna možnost, da okvarjen polnilnik ali kabel poškoduje vaš pametni telefon.

Glavni vzrok za eksplozijo telefona je litij-ionska baterija v notranjosti. Zunanja poškodba (ko vam telefon pade), ki povzroči puščanje, ali notranja poškodba, ki povzroči kratek stik, je možen vzrok za eksplozijo. Drug primer je, ko se telefon polni. Ko polnite svoj pametni telefon, se pogosto segreje. To je zato, ker se v baterijo in visoke hitrosti črpa velika količina energije. To lahko ponovno povzroči notranji kratek stik, če se notranje celice pokvarijo. To se zgodi pri zelo visokih temperaturah ali ko je baterija okvarjena. Tudi prekomerno polnjenje, ko baterija prejme več toka od varnostne ravni, lahko povzroči pregrevanje.

V bistvu morata kabel USB in polnilnik, ki ju uporabljate za polnjenje telefona, ustrezati varnostnim stopnjam pretoka toka. Vse, kar je zgoraj, lahko povzroči, da vaš pametni telefon zažge. Zato je priporočljivo