Není USB nabíječka jako USB nabíječka

Před deseti lety měl každý vždy správný napájecí zdroj (nabíječku) pro každý přístroj. Dnes toto už neplatí, dnes si můžete nabíjet telefon v domě u kamaráda(ky), připojit si svůj smartphone do jakéhokoliv počítače nebo stahovat fotografie z digitálního fotoaparátu přímo do televizoru. Toto všechno je možné díky standardizovanému konektoru Universal Serial Bus (USB).

Ale pozor, objevuje se tu nový problém, a to USB napájení. Ne všechny nabíječky USB, konektory a kabely jsou si rovny. Pravděpodobně jste si všimli, že některé nabíječky Vám nabijí telefon rychleji. Někdy je jedna zásuvka USB na notebooku zdánlivě silnější než ostatní nebo jedno USB ve vašem notebooku nabíjí i když je vypnutý.

Tento článek by Vám měl objasnit jak funguje USB nabíjení a jestli třeba některé nabíječky zkracují životnost vašich bateriích v zařízeních.

USB síť se skládá z hostitele, kterým je často PC, a zařízení, jako je smartphone, tablet, MP3 přehrávač nebo digitální fotoaparát. Datové toky plynou v obou směrech, ale výkon je jednosměrný a vždy proudí z hostitele do zařízení. Například notebook nemůže brát energii z vašeho smartphonu, jenom naopak – smartphone bere energii notebooku.

Jaké jsou typy USB konektorů a jejich technické specifikace?

Teď čísla. Konektor USB má čtyři piny, USB kabel má tedy čtyři vodiče. Vnitřní piny 2 a 3 slouží pro přenos dat (D+ ,D-), a vnější piny 1 a 4 (+, -) poskytují napětí 5V, pro standard A. Kromě standardních konfigurací typu A a typu B se 4 piny existují také USB Mini-A, Mini-B, Micro-a Micro-B, které navíc obsahují identifikační pin.

Ukázka UBS konektoru. Zdroj: www.batteryuniversity.com

Ukázka UBS konektoru. Zdroj: www.batteryuniversity.com

Konektory USB 1.0 a 2.0 mohou dodávat proud až 500 mA (0,5 A). Konektor USB 3.0, se pohybuje až do 900 mA (0,9 A). Tyto konektory nacházíme v dnešních noteboocích a v PC.

Nabíjecí adaptéry s USB konektorem tzv. „USB nabíječky“ mají rozsah dodávaných proudů a od 1,5 A až do 3 A při napětí 5 V.

Může mi poškodit jiná než originálně dodaná USB nabíječka zařízení?

USB nabíječka Zdroj: www.abacus.cz

USB nabíječka Zdroj: www.abacus.cz

Nyní už víme, že existuje obrovský rozptyl výkonů konektorů s normálními USB konektory od 0,5 A do 0,9 A až po vyhrazené nabíjení konektory, které mají proud dosahující 3 A.

To vede k poměrně důležité otázce: Může mi můj smartphone poškodit například nabíječka od mého tabletu?

Mohu způsobit škodu zapojením mého zařízení do USB nabíječky, která dodává více proudu než 500 mA a 900 mA?

Odpověď zní NE!!!! Přístroj čerpá pouze to, co to vyžaduje, a ne více. Více výkonu od nabíječky USB může zkrátit dobu nabíjení.

Analogie z běžného života – co se stane, když zapojíte do zásuvky střídavého proudu lampičku a rychlovarnou konvici? Lampa vyžaduje jen málo proudu, zatímco u rychlovarné konvice je proud podstatně větší. Nic nevybuchuje, každý přístroj si vezme výkon, jaký potřebuje.

Bude výkonově slabší USB stačit nabíjet moje zařízení?

Na druhou stranu ovšem hrozí nebezpečí přetížení rozbočovače USB při připojování příliš mnoho zařízení. Nabíjení zařízení, které čerpá 500 mA spolu s dalšími připojenými spotřebiči mohou požadovat vyšší výkon a proudy než současný limit konektoru, což vede k poklesu napětí a možného selhání systému. Aby se zabránilo přetížení, někteří hostitelé (PC, notebook) zahrnují stávající omezení obvodů, které zavře přívod, když je přečerpán.

Například nabíjení Li-ion baterie, která se většinou vyskytuje v zařízení, začíná nejdříve za  konstantního proudu a jakmile článek dosáhne svého vrcholného napětí 4,20 V, proud se začne omezovat a udržuje se konstantní napětí na článku. Pokud nastane situace, že dojde k přetížení USB rozbočovače a následně nastane pokles napětí v konektoru USB (plus ztráty v nabíjecím okruhu), nebude možné dostatečně nabít baterii.

Ve výsledku se bude akumulátor nabíjet například pouze na 70% state-of-charge (SOC), což pro běžného uživatelé znamená, že baterie není nabita na plnou kapacitu a nemůže očekávat od zařízení plnou výdrž, na jakou je zvyklý.

Odborníci na baterie doporučují vždy se snažit baterii plně nabít, aby se nezkracovala životnost. Některé lepší zařízení mají v sobě integrovaný Battery Management System (BMS), který hlídá všechny toky a napětí přímo na baterii a tím zlepšuje její životnost.

Režim Sleep-and-Charge

Počítač, který je vypnutý, normálně také vypíná USB konektory. Některé počítače jsou vybaveny USB konektorem a režimem Sleep-and-Charge, který nechává daný konektor zapnutý a může být použit pro nabíjení vašich elektronických zařízení, i když je počítač vypnutý.

Sleep-and-Charge USB porty mohou být barevně odlišené, mohou být červené nebo žluté, ale žádná norma na toto neexistuje. Dell přidává ikonu blesku, a nazývá to „PowerShare“, zatímco Toshiba používá termín „USB Sleep-and-Charge“.

Závěrem – nebojte se používat různé USB nabíječky. Zařízení si vždy vezme tolik proudu, kolik potřebuje. Pozor je na druhé straně třeba dávat na přetěžování USB konektorů. Ty potom nemusí plně dobít vaše zařízení.

Úvodní obrázek: www.ams.sk


16 odpovědí na Není USB nabíječka jako USB nabíječka

  1. David R. napsal:

    Opravte mě jestli se pletu, ale problémem u různých adaptérů není proud, nýbrž napětí. USB adaptér do 230V zásuvky snižuje napětí na snesitelné množství pro dané zařízení, toto napětí je ale u každého zařízení jiné. A tam pak vzniká problém. Já jsem si už použitím špatného adaptéru zničil jeden tablet. Takže proud ok, toho si zařízení bere kolik chce, ale rozhodně se nedá říct, že můžete bezpečně používat jakýkoliv adaptér, který vám někdo půjčí. Hodí se pamatovat si hodnotu napětí z originální nabíječky a používat jen adaptéry se stejným napětím.
    Alespoň tak si to pamatuji já, kdysi jsem o tom něco načítal, když jsem si nechtěl zničit telefon

    • Tomáš Reichl napsal:

      Dobrý den,

      Standardní konektory USB 1.0, 2.0, 3.0 a 3.1 mají svoje technické specifikace dané mezinárodní normou, které říkají, jaké mají mít rozměry, max. proud a napětí. Výrobci toto musí dodržovat. Takže se nesmí stát, že Vám USB nabíječka se standardním USBéčkem dá větší napětí jak 5V.
      To znamená, že baterie ve Vašich zařízeních, jako jsou smartphone a tablet, nemohou být ohroženy. V těchto zařízeních se vyskytuje jeden lithiový článek = baterie vašeho zařízení. Baterie jsou stejné akorát se liší velikostí kapacity.

      Další norma říká – pokud adaptér má jiné napětí a je určen pro jiný druh akumulátoru a generuje větší napětí než je standardní USB (5V), měl by mít jinou koncovku konektoru, aby nedošlo právě k chybě, že připojíte špatný adaptér k zařízení, které k němu není určené.

      Prosím, mohu Vás kontaktovat o poté poprosit podrobnější popsání problému?

    • Rosta napsal:

      Ano, problém neni v dodavanem proudu, ale v napětí. Setkal jsem se s univerzální nabíječkou, ktera mela vystupni napětí na jedne z mnoha konektorovych redukci, kterou bylo i USB, 5,5V. To pak byla rychlost nabijeni. Životnost baterie toto zarucene ve lice snižuje. Samozřejme jednalo se o nejakou cinu z Lidlu, od ktere se mnoho jineho ocekavat nedá.
      Horší vsak je, že např. Lenovo používá také o 0,2V vyšší napětí než předepsaných 5V.
      USB tak zacina postradat svuj smysl:(

      • Jarda napsal:

        5 nebo 5,5V stejně po zatížení napětí spadne. Všechny li-ionky v zařízeních mají BMS, takže nehrozí poškození. Naopak některé přístroje začínají vyžadovat tvrdší zdroje, tedy takové které i při vyšším proudovém odběru neztrácí napětí. Spousta baterií v mobilech a foťácích už nemá nominální napětí 3,6 nebo 3,7V, ale 3,8, 3,85… A není to jen marketing, baterie mají opravdu limit plného nabití posunut výše. U Samsungů je to teď nejčastější, 2A nabíječky k mobilům 5,3V a baterie 3,85. Na Cadexu lze naměřit rozumnější kapacitu při nastavení max. charge limitu na 4,25V. U baterek Nikonu a JVC je to ještě mnohem zajímavější.

      • Jarda napsal:

        No stress, USB jako port zneužil ASUS u tabletů pro Asii, kde udělal nabíječky s USB výstupem které měly 12V. Spíše by mě zajímalo co má udělat nabíječka když ji přetížím, tzn. když do 2A nabíječky zapojím nějakou „neinteligentní“ 3A zátěž, asi tedy odpor. Logicky se začne nabíječka hřát, ale pak? Teplotní čidlo odpojí výstup? Po vychladnutí nabíječky nabíječka pojede dál? Má někdo otestováno?

        • robot napsal:

          boze to je zas tupy dotaz nic decko vetsi odber na slabsim zdroji jednoduse nefunguje a pokud jo je to pretizene budeto hrat ve vecine pripadu to odejde zacadise stoho teplotni pojistka ale di u sracek made in china nic takoveho necekej

      • lotron napsal:

        V normě je 5 V +/- 5%, tj. 4,75 – 5,25 V. Takže Lenovo vyhovuje normě.

        • C napsal:

          Nehledě na to že měřit zrovna u USB napětí na zdroji naprázdno má při síle tech kablíků nulový význam. Zhusta se u některých stává že pro odpor nepřenesou ani 1A aniž by padalo napětí. Takže i o něco malinko vyšší napětí se může

        • Tomáš Tichý napsal:

          S odchylkou 0.2 V mám u Lenova velký problém. Akumulátor tabletu Lenovo Yoga Tab 2 Windows Anypen se nabíjí téměř pouze originální nabíječkou (5.2V/2A) a navíc pouze originálním kabelem. Jedinou výjimkou je nabíječka od Asusu (5V/2A), ovšem ta funguje pouze v kombinaci s originálním kabelem od Lenova. Nefungují levné nabíječky od značky Movano (5.2V/2A), které jsou inzerovány jako náhrada nabíječek od Lenova. Vyzkoušel jsem asi desítku nabíječek i kabelů. Nemůžu sehnat náhradní originální nabíječku od Lenova. Můžete mi poradit, čím ji mohu nahradit?

          • Kralnabijecek napsal:

            Mam lenovo tablet a pouzivam jakoukoliv nabijecku co mam doma a nikdy problem. Na vsech je napsano 5v a lisi se od 800ma po 3a. To same telefon samsung.

      • C napsal:

        Problém je v tom že ani nejlepší stabilizátory na světě nemají nikdy přesně 5,000000000000V, už jen teplota a další vlivy mohou s napětím pohnout. Navíc z Ohmova zákona U=R*I se dá zjistit jaký odpor při normovaném proudu těm 0.2V odpovídá. Úpravou dostaneme U/I=R, takže 0.2/0.5 = 0.4Ohmu. Takovou hodnotu nasbíráte na konektorech a kabelech celkem snadno. Desetiny voltu většinou nehrají roli, i nejstabilnější zdroje napětí (byť s miniaturním možným odběrem v jednotkách mA) tedy rtuťové baterie kolísaly někde na úrovni 0.1V.

  2. cernyo napsal:

    jen pro zajimavost , pokus. vrazil jsem do mobilu konektror microUSB , pripojil napajení z reg.zdroje a měřil U přímo na konektoru a proud v obvodu. stav baterie byl 40pct, a vyšlo mi : 4,5v=93mA , 4,75v=390mA , 5v=930mA , 5,1v=1,26A , 5,15=1,45A , 5,2V=1,61A , vejš jsem se už bál jít. stejne hodnoty byly i při klesaní napetí . po dobu měrení asi 2minuty se mobil nabil o 1 procento . muj úsudek je,že mezi napetim 4,75 a 5,25 může být klidně rozdíl i 1A.

    • C napsal:

      Elektronika, v USB standardu máte energetická kvanta, každé zařízení musí začínat s tím nejmenším, pak se vykomunikuje a nastaví příslušné kvanta. Toto může být kdoví jak, ale není to myslím nativní vlastnost USB, to by z podstaty mělo být na napětí nezávislé.

  3. Daniel napsal:

    Dobrý den, mám dotaz, mám doma herní konzoli a ta vyžaduje hodnotu napětí 5.0Voltů jenomže já jsem jí napájel napětím 5.2Voltů a teď ještě taky budu mluvit o převodu jednotek elektrického já když jsem si totiž na internetu zadal hodnotu elektrického napětí 5.0Voltů tak se mi to převedlo z voltu na milivolt a tím pádem se mi objevila hodnota napětí 5000miliVoltů a potom když jsem zadal hodnotu elektrického napětí 5.2Voltů tak se mi objevila hodnota napětí 5200miliVoltů, takže teď připomínám, pokut herní konzole vyžaduje hodnotu napětí 5.0Voltů tak takzvaně vyžaduje hodnotu napětí 5000miliVoltů ale pokud jsem herní konzoli napájel napětím 5.2Voltů tak jsem jí takzvaně napájel napětím 5200miliVoltů takzvaně jsem jí napájel hodnotou napětí o dvě setiny miliVoltu, a teď se zeptám pokud má herní konzole předepsanou hodnotu napětí 5.0Voltů takzvaně 5000 miliVoltů ale já jsem jí napájel hodnotou napětí 5.2V takzvaně 5200miliVoltů takzvaně jsem jí napájel o 200miliVoltů více a mám se obávat toho že by taková hodnota napětí o dvě setiny miliVoltů mohla herní konzoli klidně zničit? Nebo se při takové hodnotě napětí ještě obávat nemusím? Mě sice herní konzole bezproblému funguje ale obávám se toho že mi může přestat náhle fungovat kvůli tomu že jsem si dřív nerozmyslel jakej tam strkám adaptér až pak jsem se podíval že jsem to napájel napětím 5.2Voltů ježiši že jsem se nepodíval včas než jsem to tam zapojil těch 5.2Voltů teď se tak obávám že z toho nemůžu v noci usnout a jsem nervózní Ježiši ježiši já jsem ale blbec že jsem se na tu hodnotu napětí 5.2Voltů nepodíval hned. Těším se na vaší odpověď. S pozdravem Daniel Vansa.

    • C napsal:

      No toto je spíš na nějaké jiné fórum, ale asi takto: rozdíl 0.2V by neměl nějak zásadně vadit, navíc je to asi napětí na zdroji, jenže vy tam máte přechody na konektorech, vodičích a pod. při odběru 0.5A stačí dle Ohmova zákona odpor 0.4 Ohmu a dostanete úbytek 0.2V. Navíc tam jsou nějaké další obvody které napětí stabilizují a snižují pro baterii (která má něco kolem 3.7V) A na tom by se mělo získat správné napětí, jistě tam jsou stabilizátory napětí, které by těch 0.2V měly hravě osekat. Co se týká nějakého výkonu navíc bude se jednat o desetiny wattu. Což je asi také dost málo. Takže bych řekl že zničení hrozit nebude. Zvlášť jestli je k tomu delší tenký kabel, ten bude mít dost velký úbytek sám o sobě.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *