Como dice el título, ¿cuál es la salida de energía de un puerto USB?
¿Es un valor estándar, o puede cambiar dependiendo del fabricante/modelo, y así sucesivamente?
Si ese valor no es estándar, ¿cómo se puede determinar?
Como se indica en Wikipedia
Las especificaciones de USB 1.x y 2.0 proveen un suministro de 5 V en un solo cable para alimentar los dispositivos USB conectados.
Una unidad de carga se define como 100 mA en USB 2.0, y 150 mA en USB 3.0. Un dispositivo puede extraer un máximo de 5 unidades de carga (500 mA) de un puerto en USB 2.0; 6 (900 mA) en USB 3.0.
Como la potencia es igual a la corriente por el voltaje, todo lo que tiene que hacer es multiplicar 5V con la corriente que el dispositivo extrae del puerto.
Nota: también existe una convención para los dispositivos de carga. Este tipo de puertos permiten corrientes de hasta 1,5 A (también usando 5V). Sin embargo, el puerto USB está clasificado para soportar una corriente de hasta 5 A, por lo que algunos fabricantes pueden salirse de las especificaciones y ofrecer una corriente máxima más alta.
Hay adaptadores de corriente USB en el mercado que indican explícitamente “adaptador de 10W”. Como el USB es de 5V los 10W resultan en 2A = 2000 mA. El efecto neto es que los dispositivos conectados a este adaptador cargan su batería 4 veces más rápido que con un puerto USB “normal” de 500 mA.
Usé la aplicación gratuita “Doctor Batería” para determinar cuánto amperaje ofrece el puerto de carga usb. Utilizo la palabra oferta intencionadamente, ya que cada dispositivo tiene una cantidad máxima de amperaje que aceptará independientemente de lo que se ofrezca.
Encontré que el puerto 3.0 de mi portátil de envidia de hp, que tiene un rayo a su lado, ofrece 1,5 amperios (1500mA), mientras que el 2.0 usb ofrece sólo 0,5 amperios (500mA).
Aunque algunos foros han declarado que no es posible que una aplicación determine la cantidad de amperios que se ofrecen a un dispositivo, la aplicación Doctor Batería indica claramente los amperios que se ofrecen de forma precisa e inmediata en mi ipad (aunque puede que sólo se muestre hasta el máximo permitido por el dispositivo - no lo he intentado). He probado la aplicación con un cargador de pared de 1,8 amperios y un banco de energía de 2,1 amperios, y ambos están marcados como tales en el cargador. Las lecturas de amperios se muestran de forma precisa e inmediata en la aplicación.
La energía que debe ser entregada por un puerto USB está definida en la Sección 7.2.1 de las Especificaciones de USB 2.0.
Para empezar, la entrega de energía está definida en “unidades de carga”. Para el USB 2.0 una unidad es de 100 mA, y para el USB 3.x una unidad es de 150 mA.
El estándar USB define dos clases de puertos USB, “puertos de alta potencia” y “puertos de baja potencia”
La especificación dice, página 171:
“Los sistemas que obtienen la energía operativa externamente, ya sea CA o CC, deben suministrar al menos cinco unidades de carga a cada puerto. Tales puertos se denominan puertos de alta potencia”
Así que, si tiene un PC de escritorio o una computadora portátil conectada a una toma de CA, cada puerto USB DEBE suministrar 500 o 900 mA de corriente. Fíjese en el lenguaje, “por lo menos”. Así que podría ser más, a menos que una funcionalidad de sobrecorriente OPCIONAL sea soportada en el hardware. Por ejemplo, un PC de escritorio común en modo de suspensión deriva la energía del VBUS del carril de +5VSB de su PSU, que al menos es capaz de entregar 2 A de corriente. O más, lo que se especifica en la PSU en particular.
Por ejemplo, si un gadget Pi3 de Frambuesa obtiene su energía de un adaptador AC-DC de una fuente de alimentación AC de pared, debe suministrar al menos 500 mA por cada (de 4) puertos. Desafortunadamente, no lo hace, y por lo tanto no es compatible con USB.
Sin embargo, si un anfitrión USB es un dispositivo delgado alimentado por baterías (como un reproductor MP3 o un teléfono inteligente), puede ser declarado por el fabricante como “anfitrión de bajo consumo”, y el puerto USB puede ser limitado por diseño para suministrar 100/150 mA solamente. Este límite es muy incómodo para los clientes, y rara vez se aplica.
Si un sistema USB (host o concentrador) se declara como host normal, los puertos se prueban según las especificaciones de la prueba USB-IF utilizando probadores de puertos USB especializados . El probador aplica una carga igual a 5 unidades y comprueba si la caída de tensión no excede las especificaciones (margen de 5% o 10%), o aplica una carga creciente por pasos y determina en qué punto se dispara el circuito de sobrecorriente (opcional).
En condiciones domésticas, la capacidad del puerto puede comprobarse aplicando una gran resistencia de 10 Ohm (o 5,5 Ohm si es USB 3.x) a un cable pelado. O usando una carga variable dedicada que se encuentra en e-Bay.
Los requisitos para la entrega de energía de un puerto USB normal no deben confundirse con los requisitos para los DISPOSITIVOS USB: Los dispositivos USB NO deben tomar más de una unidad de carga hasta que el anfitrión complete la enumeración del dispositivo. Los anfitriones USB deben llevar un registro de la energía consumida declarada por los dispositivos conectados. Durante la enumeración, el host lee los requisitos de alimentación obligatorios del dispositivo dentro de su descriptor, y si el host cree que sus capacidades de alimentación están al máximo, puede rechazar la conexión.
USB 2.0 = 5V x 0.5a(500ma) = 2.5W
USB 3.0 = 5V x 0.9a(900ma) = 4.5W
500ma y 900ma es la corriente máxima que un puerto normal tomará (ver otras respuestas para excepciones). Este artículo de la Wikipedia tiene una bonita tabla de potencia usb.