USB 전원

USB 1.x 및 2.0 사양은 연결된 USB 장치에 전원을 공급하기 위해 단일 와이어에서 5V 공급을 제공합니다. 이 사양은 양극 및 음극 버스 전력선(VBUS 전압) 사이에 5.25V 이하 및 4.75V(5V ± 5%) 이상을 제공합니다. USB 3.0의 경우 저전력 허브 포트에서 공급되는 전압은 4.45~5.25V입니다.

Y자형 USB 3.0 케이블; 이러한 케이블을 사용하면 장치가 두 개의 USB 포트에서 동시에 전원을 끌어올 수 있습니다.

단위 부하는 USB 2.0에서는 100mA, USB 3.0에서는 150mA로 정의됩니다. 장치는 USB 2.0의 포트에서 최대 5개의 단위 로드(500mA)를 끌어오거나 USB 3.0의 포트에서 6개의 단위 로드(900mA)를 끌어올 수 있습니다. 장치에는 저전력과 고전력의 두 가지 유형이 있습니다. 저전력 장치(예: USB HID)는 USB 2.0에서 4.4V, USB 3.0에서 4V의 최소 작동 전압으로 최대 1개 장치 부하를 소비합니다. 고전력 장치는 표준이 허용하는 최대 단위 부하 수를 끌어옵니다. 모든 장치는 처음에는 저전력으로 작동하지만(저전력 열거 단계 중 고전력 기능 포함) 고전력을 요청하고 제공 버스에서 사용 가능한 경우 이를 얻을 수 있습니다.

USB 전원 표준
고속 외부 디스크 드라이브와 같은 일부 장치에는 500mA 이상의 전류가 필요하므로 하나의 USB 2.0 포트에서만 전원을 공급할 경우 전원 문제가 발생할 수 있습니다. 즉, 오작동, 기능 실패 또는 포트 과부하/손상이 발생할 수 있습니다. 이러한 장치에는 컴퓨터에 연결하기 위한 2개의 USB 커넥터(하나는 전원 및 데이터용, 다른 하나는 전원 전용)가 있는 외부 전원 또는 Y자형 케이블이 함께 제공될 수 있습니다. 이러한 케이블을 사용하면 장치가 두 개의 USB 포트에서 동시에 전원을 끌어올 수 있습니다. 그러나 USB 규정 준수 사양에는 "모든 USB 주변 장치에서 'Y' 케이블(두 개의 A 플러그가 있는 케이블) 사용이 금지되어 있습니다"라고 명시되어 있습니다. "USB 주변 장치가 설계된 USB 사양에서 허용하는 것보다 더 많은 전력을 필요로 하는 경우 자체 전원을 공급해야 합니다."[72]

버스 전원 공급 허브는 단일 장치 로드에서 자체적으로 초기화되고 허브 구성이 완료된 후 최대 단위 로드로 전환됩니다. 허브에 연결된 모든 장치는 허브의 다른 포트에 연결된 장치의 현재 사용량에 관계없이 1단위 부하를 소비합니다. 즉, 4포트 허브에 연결된 장치는 더 많은 장치 부하가 있음에도 불구하고 1단위 부하만 소비합니다. 허브에 공급되고 있습니다).

자체 전원 공급 허브는 연결된 모든 장치에 지원되는 최대 단위 부하를 공급합니다. 또한 VBUS는 허브의 일부 전원이 꺼진 경우 통신을 위한 단일 장치 로드 업스트림을 제공합니다.

충전 포트

USB 배터리 충전 사양 개정판 1.1 (2007년 출시)은 새로운 유형의 USB 포트인 충전 포트를 정의합니다. 휴대용 장치가 호스트 또는 허브와의 디지털 협상 후에 100mA 이상의 전류만 소비할 수 있는 표준 다운스트림 포트 와 비교하여, 충전 포트는 디지털 협상 없이 500mA ~ 1.5A 사이의 전류를 공급할 수 있습니다. 충전 포트는 5V에서 최대 500mA, 3.6V 이상에서 정격 전류까지 공급하며, 휴대용 장치가 정격 전류 이상을 소비하려고 하면 출력 전압을 떨어뜨립니다. 부하가 너무 높으면 충전기 포트가 종료될 수 있습니다.

충전 포트에는 데이터 전송도 지원하는 충전 다운스트림 포트(CDP) 와 데이터 지원이 없는 전용 충전 포트(DCP) 라는 두 가지 유형이 있습니다. 휴대용 장치는 USB 포트 유형을 인식할 수 있습니다. 전용 충전 포트에서 D+ 및 D- 핀은 미리 결정된 저항으로 단락되며, 충전 다운스트림 포트는 추가 감지 로직을 제공하므로 연결된 장치에서 핀의 존재를 확인할 수 있습니다.

다운스트림 포트를 충전하면 얇은 접지선을 통과하는 전류가 고속 데이터 신호를 방해할 수 있습니다. 따라서 고속 데이터 전송 중에 전류 소모량이 900mA를 초과할 수 없습니다. 전용 충전 포트의 정격 전류는 500~1,500mA일 수 있습니다. 모든 충전 포트의 최대 전류는 커넥터가 전류를 처리할 수 있는 한 5A입니다(표준 USB 2.0 A 커넥터의 정격은 1.5A).

배터리 충전 사양이 정의되기 전에는 휴대용 장치에서 사용 가능한 전류량을 문의할 수 있는 표준화된 방법이 없었습니다. 예를 들어, Apple의 iPod 및 iPhone 충전기는 D− 및 D+ 라인의 전압으로 사용 가능한 전류를 나타냅니다. D+ = D− = 2.0V일 때 장치는 최대 500mA를 끌어올 수 있습니다. D+ = 2.0V 및 D− = 2.8V인 경우 장치는 최대 1A의 전류를 끌어올 수 있습니다. D+ = 2.8V 및 D− = 2.0V인 경우 장치는 최대 2A의 전류를 끌어올 수 있습니다.

연결된 장치와 배터리 팩을 실행하기 위해 유틸리티 전원이나 다른 전원(예: 자동차의 전기 시스템)을 변환하는 USB 전원 어댑터에는 전용 충전 포트가 있습니다. 표준 및 충전 USB 포트가 모두 있는 호스트(예: 노트북 컴퓨터)에서는 충전 포트에 해당 라벨이 표시되어야 합니다.

동시 충전 및 데이터 통신을 지원하기 위해 통신 포트가 까다로운 장치 충전을 지원하지 않는 경우에도 소위 액세서리 충전 어댑터(ACA)가 도입됩니다. 액세서리 충전 어댑터를 사용하면 단일 USB 포트를 제공하는 장치를 충전기와 다른 USB 장치에 동시에 연결할 수 있습니다.

USB 배터리 충전 사양 개정판 1.2 (2010년 출시)에서는 USB 2.0에서 나오는 5A의 정격 전류에 대한 안전 제한이 있음을 분명히 밝혔습니다. 한편, 구성되지 않은 장치의 충전 다운스트림 포트에 1.5A를 허용하고, 최대 1.5A의 전류를 사용하면서 고속 통신을 허용하고, 최대 5A의 전류를 허용하는 등 몇 가지 변경 사항이 적용되고 제한이 증가하고 있습니다. 1.2에서는 저항 감지 메커니즘을 통한 USB 포트 유형 감지 지원이 제거되었습니다.

절전 및 충전 포트

컴퓨터가 꺼져 있는 동안에도 절전 및 충전 USB 포트를 사용하여 전자 장치를 충전할 수 있습니다. 일반적으로 컴퓨터의 전원이 꺼지면 USB 포트의 전원도 꺼집니다. 이렇게 하면 컴퓨터 전원이 켜져 있지 않으면 휴대폰 및 기타 장치가 충전되지 않습니다. 컴퓨터가 꺼져 있어도 절전 및 충전 USB 포트에는 전원이 계속 공급됩니다. 노트북의 경우 AC 전원이 공급되지 않을 때 USB 포트에서 장치를 충전하면 노트북 배터리가 더 빨리 소모됩니다. 대부분의 노트북에는 배터리 충전 수준이 너무 낮아지면 충전을 중지하는 기능이 있습니다. 절전 모드 및 충전 기능이 작동하려면 데스크탑 컴퓨터가 AC 전원에 연결되어 있어야 합니다.

절전 및 충전을 나타내는 노란색 USB 포트

이러한 포트는 색상이 다릅니다(주로 빨간색 또는 노란색). Dell 노트북의 경우 포트 오른쪽에 번개 아이콘이 추가된 표준 USB 기호가 표시되어 있습니다. Dell은 이 기능을 "PowerShare"라고 부릅니다.

Acer Inc. 및 Packard Bell 노트북의 절전 및 충전 USB 포트에는 비표준 기호(배터리 그림 위에 "USB" 문자)가 표시되어 있습니다. 이 기능은 간단히 "USB 전원 끄기"라고 불립니다.

모바일 장치 충전기 표준

중국에서

2007년 6월 14일부터 중국에서 라이센스를 신청하는 모든 새 휴대폰은 USB 포트를 배터리 충전용 전원 포트로 사용해야 합니다. 이는 D+ 및 D- 단락 규칙을 사용한 최초의 표준이었습니다.

OMTP/GSMA 범용 충전 솔루션

2007년 9월, 개방형 모바일 터미널 플랫폼 그룹(Nokia, Samsung, Motorola, Sony Ericsson 및 LG와 같은 모바일 네트워크 운영업체 및 제조업체의 포럼)은 회원들이 마이크로 USB를 모바일 장치의 미래 공통 커넥터로 합의했다고 발표했습니다. .

GSM 협회(GSMA)는 2009년 2월 17일에 뒤따랐고, 2009년 4월 22일에는 CTIA(무선 협회)가 이를 추가로 승인했으며, 국제 전기 통신 연합(ITU)도 2009년 10월 22일에 Universal 규격을 채택했다고 발표했습니다. 충전 솔루션은 "에너지 효율적인 단일 충전기로 모든 휴대전화에 적합한 새로운 휴대폰 솔루션"이며 다음과 같이 덧붙였습니다. "Micro-USB 인터페이스를 기반으로 하는 UCS 충전기에는 4성급 이상의 효율성 등급도 포함됩니다. 최대 3개 정격이 없는 충전기보다 몇 배 더 에너지 효율적입니다."

EU 스마트폰 전원 공급 장치 표준

이 부분의 본문은 공용 외부 전원 공급 장치입니다.

2009년 6월, 세계 최대의 휴대폰 제조업체 중 다수는 EC가 후원하는 양해각서(MoU)를 체결하여 유럽 연합에서 판매되는 대부분의 데이터 지원 휴대폰을 일반 외부 전원 공급 장치(EPS)와 호환되도록 만드는 데 동의했습니다. EU의 공통 EPS 사양(EN 62684:2010)은 USB 배터리 충전 표준을 참조하며 GSMA/OMTP 및 중국 충전 솔루션과 유사합니다. 2011년 1월 IEC(International Electrotechnical Commission)는 (EU의) 공통 버전을 발표했습니다. IEC 62684:2011의 EPS 표준입니다.

비표준 장치

일부 USB 장치에는 단일 포트 사양에서 허용하는 것보다 더 많은 전력이 필요합니다. 이는 외장 하드 및 광 디스크 드라이브에 일반적이며 일반적으로 모터나 램프가 있는 장치에 해당됩니다. 이러한 장치는 표준에서 허용하는 외부 전원 공급 장치를 사용하거나 이중 입력 USB 케이블을 사용할 수 있습니다. 이 케이블의 한 입력은 전원 및 데이터 전송에 사용되고 다른 입력은 전원 전용이므로 장치를 비-입력으로 만듭니다. 표준 USB 장치. 실제로 일부 USB 포트와 외부 허브는 사양에서 요구하는 것보다 더 많은 전력을 USB 장치에 공급할 수 있지만 표준 호환 장치는 이에 의존하지 않을 수 있습니다.

USB 사양은 장치에서 사용되는 총 평균 전력을 제한하는 것 외에도 장치가 처음 연결될 때 돌입 전류(즉, 디커플링 및 필터 커패시터를 충전하는 데 사용되는 전류)를 제한합니다. 그렇지 않으면 장치를 연결하면 호스트의 내부 전원에 문제가 발생할 수 있습니다. 또한 USB 호스트가 일시 중지되면 USB 장치는 자동으로 초저전력 일시 중지 모드로 들어가야 합니다. 그럼에도 불구하고 많은 USB 호스트 인터페이스는 일시 중지되었을 때 USB 장치에 대한 전원 공급을 차단하지 않습니다.

일부 비표준 USB 장치는 호스트 인터페이스와 전력 소모량을 협상하는 적절한 USB 네트워크에 참여하지 않고 5V 전원 공급 장치를 사용합니다. 이것을 일반적으로 USB 장식 이라고 합니다. 예로는 USB 전원 키보드 조명, 팬, 머그 쿨러 및 히터, 배터리 충전기, 소형 진공청소기, 소형 라바 램프 등이 있습니다. 대부분의 경우 이러한 항목에는 디지털 회로가 포함되어 있지 않으므로 표준을 준수하는 USB 장치가 아닙니다. 이로 인해 일부 컴퓨터에서는 전류가 너무 많이 흐르고 회로가 손상되는 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 배터리 충전 사양 이전의 USB 사양에서는 장치를 저전력 모드(최대 100mA)로 연결하고 현재 요구 사항을 호스트에 전달한 다음 장치를 고전력 모드로 전환할 수 있도록 요구했습니다.

일부 장치는 충전 포트에 연결하면 배터리 충전 사양에서 허용하는 것보다 더 많은 전력(10와트 또는 2.1암페어)을 소비합니다. iPad와 MiFi 2200이 그러한 장치입니다. Barnes & Noble NOOK Color 장치에는 1.9A에서 작동하는 특수 충전기도 필요합니다.

USB 전원 공급

2012년 7월 USB Promoters Group은 표준 USB 유형 A/B 커넥터와 함께 인증된 "PD 인식" USB 케이블을 사용하여 최대 100W의 전력을 공급하도록 지정하는 확장인 USB Power Delivery("PD") 사양의 최종 확정을 발표했습니다. USB 마이크로 B/AB 커넥터가 있는 PD 인식 케이블의 경우 지원되는 최대 전력은 20V에서 최대 60W, 12V에서 36W, 5V에서 10W입니다. 모든 경우에 호스트-투 -장치 또는 장치-호스트 구성이 지원됩니다.

이는 기존 유럽 및 중국 휴대전화 충전 표준의 자연스러운 확장으로 노트북, 태블릿, USB 전원 디스크 및 유사한 고전력 가전제품을 균일하게 충전할 수 있도록 허용하는 것입니다. 이는 소형 장치에 사용되는 전력이 주거용 건물과 공공 건물 모두에서 전송되고 사용되는 방식에도 영향을 미칠 수 있습니다.

전원 공급USB

주요 기사: PoweredUSB

PoweredUSB는 5V, 12V 또는 24V에서 최대 6A를 공급하는 4개의 추가 핀을 추가하는 독점 확장입니다. 일반적으로 POS 시스템에서 바코드 판독기, 신용 카드 단말기 및 프린터와 같은 주변 장치에 전원을 공급하는 데 사용됩니다. .