实例浅谈USB供电故障

中国红啊

在移动存储产品当中，用户使用最多的就是移动硬盘，而同时地移动硬盘的使用问题也非常多。对此，我们收集了一些与移动存储产品相关的案例作为介绍。假若你的移动硬盘经常不认硬盘、前后置USB总是出现众多莫名其妙问题、USB设备总是连不上电脑，那么以下的解决方案就是你需要的........
　　案列一：前置USB不认移动硬盘。
　　接近方案：主板USB接口不认移动硬盘?如果你武断的认为是主板坏了，那就大错特错。改改USB的跳线，变更一下供电方式，这个问题瞬间就迎刃而解。
        


　　某品牌USB接口的160G移动硬盘被买回家后，在后置的USB接口上能够使用，而在前置的USB接口上根本找不到硬盘。或者有时情况反过来，后置USB认不出硬盘，而前置可以。如果武断的认为是主板的故障，那就太冤枉它了。其实这都是由于USB接口供电引发的现象，下面让我们一起来认识一下其中的诀窍。
　　主板板载的USB接口使用方便，可提供5V/500mA电源(其实在USB的设计规范中已指出了USB系统中允许的最小电压。对于主板上板载的 USB接口，这个值为4.75V)。主板USB接口提供的+5V电源一般有两个来源：电脑电源的+5V或+5VStandBy，当选用+5V(红色线，电流最大可达25A)时，供电电流可达数安倍
　　如果使用+5VSB(紫色线)，因一般是用集成电路7805稳压，理论最大输出电流为1.5A（注释：实际生产中厂家为节约成本，都不加散热片或散热片很小）供电电流就限制在500mA左右。该路电源的主要设计功能是为键盘开机，调制解调器远程唤醒，网卡启动，定时开机供电用。
   
   案例二：不同USB接口有不同供电量
　　某品牌USB接口的160G移动硬盘，客户买回家后，在后置的USB接口上能够使用，而在前置的USB接口上根本找不到硬盘。最后客户认为是主板有问题，所以找到公司，要求换主板，最后向客户解释了其中的原委：因USB接口引线的长短不同，其供电电流会受到影响。后置USB接口直接由主板焊接，而前置USB接口经过多次连接，其接触电阻较大，损耗也大，所以引起前置USB接口供电不足，造成如此现象，这并不是主板的问题。
         


　　要不，移动硬盘都带有一个键盘/鼠标接口，这是当USB接口供电不足时，可从键盘/鼠标接口提供部分[url=http://www.52wpe.net]外挂[/url]电流。所以后面的USB接口我们一般用于不经常更换的USB设备，一般也是耗电量大的设备，如USB接口的扫描仪和移动硬盘等，而前置接口用于经常拔插的设备，如U盘，MP3播放机等。
　　移动硬盘在其他机子上使用正常，而在客户自己的机子后置USB接口上却不能使用，即使关机了，硬盘也会哗哗的响，硬盘指示灯常亮。(注：这款机子没有前置USB接口)。在系统下能够发现“Unknown USB Device”，“我的电脑”属性里USB设备前面有个黄色叹号，不能够安装使用。实际上这也是USB接口供电不足的问题。
　　这款主板的USB接口后面有一个JP3跳线，是用来允许键盘开关机的，其功能的实现就是通过改变键盘，鼠标和USB接口的供电方式，是选择+5V还是+5VSB的副电源。最后改变一下跳线，由副电源的5VSB改为主电源5V供电后，就没有问题了。不过如果想用USB接口给你的手机或掌上电脑充电时最好还是使用副电源供电，因为无论你是否开机都可以进行充电。
    案例三：前后置USB接口不能使用移动硬盘。移动硬盘(USB2.0)拷贝大文件时容易丢失文件尾部数据。
　　这种情况一般出现在前后置硬盘都使用副电源或者是主板的USB接口被严格限制的主板上，对于此问题，主板上如果没有跳线帽时，只能通过[url=http://www.52wpe.net]外挂[/url]电流接口从PS/2或者USB接口取电，或者使用单独的外接电源供电。
　　有人反映移动硬盘在拷贝大文件时总丢失，拷贝不全，拷贝小文件没有问题。这种故障也属于因为USB供电不足，在大文件拷贝时所需电流大，造成 USB接口的+5V供电电压不稳，从而导致数据传输过程中信号电平离散性加大，错误率上升，也就表现为文件拷贝过程中丢失或死机，长时间拷贝不能结束。
　　把该硬盘接到主机启动计算机，硬盘发出“咔咔”的声音，在系统中不能发现新硬件;在关机接入[url=http://www.52wpe.net]外挂[/url]电流接口 PS/2，再开机，仍然和刚才一样的表现，还是不能发现硬盘。当把该移动硬盘接入笔记本的USB接口时，拷贝三四百兆的大文件没有发现问题，播放电影也没有问题。这种故障其实根本就不是故障，其原因就是因为台式机主板的USB接口的电流输出限制才造成了移动硬盘的使用不正常。
下面我们就附录一些USB供电的知识，对USB设备深究的朋友不妨看看下面的专业术语分析
         

    USB的供电部分与键盘/鼠标相同
　　1、由跳线选择使用+5V或+5VStandBy，当使用+5VStandBy时USB接口的供电能力十分有限(但是好处是即使关机时USB接口也可供电，可用来给一些手持设备充电)。这个跳线通常就是“允许/禁止键盘开机”。
　　2、由+5V电源通过一只三极管为接口供电，供电方式可控，电流有限制(通常是三极管自身功率限制了输出能力)。输出端一般有自恢复保险丝，该保险丝的熔断电流应小于三极管的极限电流。
　　3、直接与+5V电源相连，由串联的自恢复保险丝提供过流保护，能提供的电流通常较大，例如：在技嘉GA-6OXT主板上，自恢复保险丝正常工作电流为2.5A，过载保护电流为4.7A。
　　4、通过跳线选择是“通过三极管与+5V连接”还是“直接与+5V连接”，选择通过三极管与+5V连接时，情况与第2点相同(受限于三极管的输出功率，串联的自恢复保险丝是与三极管匹配的);选择直接连接时，还要看是不是与前者使用同一个自恢复保险丝，如果是的话，供电电流也不会大。如果是独立的，那情况与第3点类似。
　　5、键盘，鼠标与USB供电不在一起，键盘和鼠标通过保险电阻直接与电源+5V相连，而前后USB接口供电由三极管供给。
  USB的供电部分是独立
         

     
　　1、由+5V电源通过一只三极管供电，供电方式可控，电流有限制(通常是三极管自身功率限制了输出能力)。输出端一般有自恢复保险丝，该保险丝的熔断电流应小于三极管的极限电流。
　　2、直接与+5V电源相连，由串联的自恢复保险丝提供过流保护，能提供的电流通常较大。
　　在USB接口独立供电的设计下，“允许/禁止键盘开机”的跳线跟USB口的供电能力就没什么关系了。正常情况下不应该出现的设计是：USB独立供电，但是连接的是+5VStandBy;USB供电电路中没有串接自恢复保险丝(一旦出现短路，影响面极大)。
　　电脑的前置USB接口也是从主板上接出来的，一般来讲前置USB口的供电方式有两种选择：一是和后置口的供电方式一样，二是直接与+5V相连(要串联自恢复保险丝)。不过前置接口真实的供电能力、包括实际的传输速度，还要受制于连接线和中间各环节插接头的质量。
　　从外在现象判断USB供电类型的一些方法：板载USB接口如果是可控供电，在刚开机时或机器后，USB光电鼠标的灯是熄灭状态。只有当开始载入系统或进入正常工作模式时，光电鼠标的灯才会亮;而USB接口采用+5V直供的主板，只要一开机上电，USB光电鼠标的灯就会亮，在休眠状态下也不会熄灭;USB接口采用+5VSB直供电的主板，无法是否关机开机或休眠，USB接口的光电鼠标和PS/2接口的键盘鼠标的灯都会始终常亮。
  USB扩展卡的接口供电方式,使用另一个USB接口作为[url=http://www.52wpe.net]外挂[/url]供电口
　　1、通过可控制、带过流保护的电源模块供电。手里有一块USB2.0扩展卡，提供四个USB口，使用两个AIC1526芯片供电，该芯片专用于USB通道的供电，每片可提供两个通道、每通道500mA的电流。
　　2、直接与+5V电源相连，由串联的自恢复保险丝提供过流保护。市面上不少廉价的扩展卡都是这样做的。
　　按一般的联想，每个接口500mA，我接上了两个接口，就应该有1000mA左右的供电能力，随便接哪两个USB口都是相同的表现——但实际并不如此。通常USB接口的供电为一个USB Host Hub支持两个USB接口，使用同一路电源供应。主板后置(或前置)的板载USB接口如果只有两个，供电应该是取自同一路电源，无论使用一个或两个USB 设备，其总的供电电流被限制在一定范围之内，特别是在PC的电源性能较差或使用功率偏小的电源时表现更为明显。如果我们使用的是耗电大的外置USB设备(大容量、高转速的2.5寸移动硬盘)，即使两个USB接口都接上了，未必能达到500mA+500mA的效果。
　　不过，对于后置(或前置)的板载USB接口为四个或六个的情况，就可以避免这个问题，但是要注意不要接在同一个USB Host Hub出来的两个口上。当已经接在了某两个USB口上，却不能正常工作，可以尝试调换一下[url=http://www.52wpe.net]外挂[/url]供电接口的位置，或许就可以解决。
　　在使用USB2.0扩展卡时，通常也可以参照上述原则。但有时候也有不同情况：上面说的使用AIC1526供电的卡，第一片1526供应给 Port1、Port2，第二片1526供应给Port3、Port4，在将某外置硬盘盒接到Port2、Port3时，会出现供电不足，但是如果接到 Port1、Port3就一切正常，按理说一片AIC1526上的两个通道都能提供500mA的电流，何况接到Port2、Port3时是两个1526芯片一起供电，不存在同一片芯片总供应电流大了导致发热的问题——特别是换接为Port1、Port3时仍是两个芯片供电，只不过使用芯片一的另一个通道。只能解释为该供电芯片的两个通道可能在设计上就有供电不对称，不过未对该卡电路深入分析。

神教父

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