Как починить USB кабель

Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности

Универсальная последовательная шина представлена 3 версиями – USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0. Первые две спецификации полностью совмещаются между собой, шина 3.0 имеет частичное совмещение.

USB 1.1 – это первая версия устройства, используемая для передачи данных. Спецификацию применяют только для совместимости, так как 2 рабочих режима по передаче данных (Low-speed и Full-speed) обладают низкой скоростью обмена информацией. Режим Low-speed со скоростью передачи данных 10-1500 Кбит/с используется для джойстиков, мышей, клавиатур. Full-speed задействован в аудио- и видеоустройствах.

В USB 2.0 добавлен третий режим работы – High-speed для подключения устройств по хранению информации и видеоустройств более высокой организации. Разъем помечается надписью HI-SPEED на логотипе. Скорость обмена информацией в этом режиме – 480 Мбит/с, которая равняется скорости копирования в 48 Мбайт/с.

На практике, из-за особенностей конструкции и реализации протокола, пропускная способность второй версии оказалась меньше заявленной и составляет 30-35 Мбайт/с. Кабеля и коннекторы спецификаций универсальной шины 1.1 и второго поколения имеют идентичную конфигурацию.

Универсальная шина третьего поколения поддерживает скорость 5 Гбит/с, равняющуюся скорости копирования 500 Мбайт/с. Она выпускается в синем цвете, что облегчает определение принадлежности штекеров и гнезд к усовершенствованной модели. Сила тока в шине 3.0 увеличилась с 500 мА до 900 мА. Эта особенность позволяет не использовать отдельные блоки питания для периферийных устройств, а задействовать шину 3.0 для их питания.

Совместимость спецификаций 2.0 и 3.0 выполняется частично.

Классификация и распиновка

При описаниях и обозначениях в таблицах разъемов ЮСБ принято по умолчанию, что вид показан с внешней, рабочей стороны. Если подается вид с монтажной стороны, то это оговаривается в описании. В схеме светло-серым цветом отмечаются изолирующие элементы разъема, темно-серым цветом – металлические детали, полости обозначаются белым цветом.

Несмотря на то что последовательная шина называется универсальной, она представлена 2 типами. Они выполняют разные функции и обеспечивают совместимость с устройствами, обладающими улучшенными характеристиками.

К типу A относятся активные, питающие устройства (компьютер, хост), к типу B – пассивное, подключаемое оборудование (принтер, сканер). Все гнезда и штекеры шин второго поколения и версии 3.0 типа A рассчитаны на совместную работу. Разъем гнезда шины третьего поколения типа B больше, чем нужен для штекера версии 2.0 типа B, поэтому устройство с разъемом универсальной шины 2.0 тип B подключается с использованием только кабеля USB 2.0. Подключение внешнего оборудования с разъемами модификации 3,0 тип B выполняется кабелями обоих типов.

Разъемы классического типа B не подходят для подключения малогабаритного электронного оборудования. Подключение планшетов, цифровой техники, мобильных телефонов выполняется с использованием миниатюрных разъемов Mini-USB и их улучшенной модификации Micro-USB. У этих разъемов уменьшенные размеры штекера и гнезда.

Последняя модификация разъемов ЮСБ – тип C. Эта конструкция имеет на обоих концах кабеля одинаковые коннекторы, отличается более скоростной передачей данных и большей мощностью.

Сравнение тестеров: ток

Теперь сравним показания тока. На предыдущем фото можно заметить, что модель №1 сама потребляет около 10 мА. Если поменять их местами, то первая модель вообще не обнаруживает ток, потребляемый второй (видимо, он меньше 10 мА):

Ток, потребляемый моделью №2.

Будем учитывать это при сравнении их показаний.

Итак, подключаем нагрузку, в качестве которой выступает телефон Samsung Galaxy Note 4, к источнику питания (адаптер от Apple iPad, максимальный выходной ток 2 А):

Измерение тока обоими тестерами, адаптер Apple iPod.

Показания слегка различаются. Самое любопытное, что, если поменять тестеры местами, ток заметно падает:

Измерение тока обоими тестерами, адаптер Apple iPod.

При этом показания модели №1 стабильно ниже. Впрочем, разница не столь велика.

Ещё один любопытный эксперимент: заменим блок питания на китайский «4-в-1», максимальный выходной ток 2,1 А. Ток возрастает:

Измерение тока обоими тестерами, адаптер ноунейм 2,1 А.

В этот раз показания очень близки, а если учесть ток, потребляемый тестером справа, так и вообще идентичные. Тест можно считать пройденным.

Дальше я буду использовать тестер №2, как более продвинутый. Кроме того, он может работать от напряжения до 9 вольт (первый только до 8) — и это нам пригодится.

Сравнения адаптеров и USB-кабелей

Настало время продемонстрировать практическую пользу от этих приборчиков с кучей цифр.

Адаптер Apple iPad на 2 А

С одним-единственным тестером эппловский адаптер отдаёт 1,57 ампера, напряжение при этом проседает до 4,97 В:

Адаптер Apple: ток 1,57 А.

В общем, ток он отдаёт нехотя, и полный свой потенциал может раскрыть лишь с одноимёнными устройствами.

Адаптер ноунейм на 2,1 А

Китайский четырёхпортовик, напротив, демократичен и добросовестно работает с чем угодно. И сейчас я продемонстрирую, что от выбора USB-кабеля ток (т.е. скорость) зарядки зависит не меньше, а порой и больше.

Родной качественный самсунговский кабель от Galaxy Note 4, длина около метра:

Кабель от Samsung Galaxy Note 4.

Подключаем телефон — ток заряда 1,74 ампера:

Кабель Samsung: ток 1,74 А.

Неродной, но добротный кабель Hema длиной два метра — ток падает до 1,22 А:

Кабель Hema: 2 м, ток 1,22 А.

Совсем неродной, очень китайский, но чертовски удобный Muvit Retractable Micro USB, длина в растянутом виде около 70 см:

Кабель Muvit Retractable.

С ним ток падает ещё сильнее, до 1,11 А:

Кабель Muvit Retractable: ток 1,11 А.

Столь же китайский, тоже очень удобный, но уже совершенно безымянный суперкомпакт длиною 20 см. Стоят они на том же Ибее пару евро за пучок, а фишка в том, что его концы примагничиваются друг к другу:

Кабель 20 см.

А теперь сюрприз — ток заряда с ним точно такой же, как и с оригинальным, 1,74 А:

Кабель 20 см: ток 1,74 А.

Но основной сюрприз впереди. Совершенный и окончательный китайский ноунейм, прибывший с каким-то копеечным гаджетом — кабель Micro USB длиной около полуметра, на вид совершенно обычный. Но внешность, как выяснилось, обманчива: ток заряда с ним падает до 220 мА, то есть почти в восемь раз!

Кабель ноунейм: ток 0,22 А.

Телефон через это чудесное изделие будет заряжаться, соответственно, в восемь раз дольше. Такие дела.

Теперь проверим одновременную зарядку двух устройств. Суммарный ток даже слегка превысил обещанные 2,1 А:

Зарядка двух устройств одновременно: суммарный ток 2,19 А.

Активный USB-хаб

В результате экспериментов выше можно вполне считать магнитный кабель-коротышку референсным.

Заменим адаптер на активный USB-хаб (оснащённый двухамперным блоком питания):

Зарядка от USB-хаба, ток 0,94 А.

С нашим референсным розовым шнурком ток падает почти вдвое. Модель №1 с этим согласна:

Зарядка от USB-хаба, ток 0,92 А.

Адаптер Samsung Galaxy Note 4

Теперь самое экзотичное. Последний писк моды, адаптер от Samsung Galaxy Note 4 (макс. выходной ток 2,1 А), украшенный надписью Adaptive Fast Charging, на вид похож на миллион других USB-адаптеров, и на холостом ходу выдаёт ожидаемые 5 вольт.

Адаптер Samsung, напряжение 5 В.

Однако если к нему подключить именно тот девайс, для которого он предназначен, то он ВНЕЗАПНО начинает выдавать напряжение 9 вольт!

Адаптер Samsung, напряжение 9 В.

Ток при этом почти такой же, соответственно, аккумулятор должен заряжаться почти вдвое быстрее. Остаётся надеяться, что схема адаптивной зарядки не ошибается в выборе напряжения и для других устройств будет выдавать нормальные пять вольт.

Судя по всему, самсунговцы засунули в него ещё и немаленький конденсатор, поскольку, отключенный от сети, он ещё продолжает питать тестер с полминуты:

Остаточный заряд в адаптере.

Выводы

Мои выводы таковы:

  1. Тестеры и адаптеры китайцы научились делать неплохо.
  2. USB-кабели (они почти всегда китайские) бывают очень разные.
  3. При прочих равных длинный и/или тонкий кабель снижает скорость зарядки.
  4. Единственный надёжный способ подобрать оптимальные адаптер и кабель — использовать USB-тестер.
  5. Адаптеры Samsung — зверские устройства.
  6. Эппл не нужен.

Если электронное устройство у которого зарядка аккумулятора происходит через порты miniUSB или microUSB перестало нормально заряжаться, то возможно дело не в самом устройстве или зарядке, а в их соединительных кабелях с разъемами USB-miniUSB или USB-microUSB.

Для проверки таких кабелей, вернее сравнения исправности и производительности нескольких разных, можно использовать приложение Ampere от Braintrapp для мобильных устройств под управлением Android.

Приложение Ampere для проверки кабелей зарядок с mini или microUSB разъемами.

Характеристики некоторых кабелей китайского производства с USB-miniUSB или USB-microUSB разъемами могут совершенно не соответствовать нормальным. Применение самых дешевых проводов и элементов, несоблюдение технологии производства приводит к тому, что такие кабеля обладают значительными помехами и на выходе выдают гораздо меньший ток, чем заявлено в зарядном устройстве. Это может привести к увеличению времени заряда, преждевременному выходу из строя батареи, нагреву устройства, поломке контроллера питания и прочим проблемам.

Приложение Ampere для мобильных устройств под управлением Android поможет оценить, путем сравнения между собой, качество зарядного устройства и соединительного кабеля USB-miniUSB или USB-microUSB. Программа измеряет ток заряда аккумулятора электронного устройства, соответственно при питании от одной и той же зарядки у более качественного кабеля он будет выше.

На фото ниже, планшет подключен к автомобильному зарядному устройству через некачественный или неисправный соединительный кабель USB-microUSB.

А здесь, тоже самое зарядное устройство подключено через исправный и качественный соединительный кабель.

Ampere работает именно с токами заряда аккумулятора, а не берет данные непосредственно с порта mini или microUSB смартфона или планшета, поэтому приводимые им данные являются приблизительными и сильно зависят от запущенных в данный момент процессов, программ и приложений, яркости дисплея и тому подобное. Однако даже такой приблизительный способ позволяет проверить качество зарядного устройства и соединительного кабеля.

Приложение Ampere работает не на всех мобильных устройствах, на странице приложения в Google Play приводится примерный список несовместимых устройств — Samsung Galaxy Grand Prime, Samsung Galaxy Note2, Samsung Galaxy S3, Samsung Galaxy Tab4 7.0, HTC Desire 510, HTC One S, X, XL, HTC Sensation 4G. Но в любом случае, лучше установить Ampere на свой смартфон или планшет и самостоятельно убедиться в работоспособности приложения.