Come posso capire se un cavo USB-C è sicuro da usare?


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C'è un sacco di pressioni su come alcuni cavi USB di tipo C siano pericolosi - a quanto ho capito, hanno il resistore sbagliato e questo fa sì che il dispositivo assorba troppa potenza.

D'altra parte, mi piacerebbe procurarmi un cavo da USB A a C economico per riporlo in casa. Al momento ho anche un cavo probabilmente non standard in dotazione con il telefono - progettato per gestire fino a 5v 4A - ne ho uno più tre e fa parte del sistema di ricarica rapida del dash dash. Suppongo che sia sicuro per l'uso con un PC.

Mentre "ottenere cavi che sono stati testati da Benson Leung " è una buona idea, avere un modo standard per testare i miei cavi che non comportano un Nexus 5x o 6p sarebbe bello.

Da quello che ho capito, il problema è con un'eccessiva assorbimento di corrente - il monitoraggio dell'attuale lato di assorbimento del telefono, con un'app come ampere sarebbe sufficiente, e quale corrente è "sicura" per un telefono collegato a un PC?

Se volessi controllare la resistenza, dove sarebbe?

In breve, in che modo, a parte prendere un altro telefono (un nexus- e un controllo), posso testare per vedere se è sicuro per il mio telefono e il mio PC attuale?

Userò una varietà di possibili fonti di ricarica - ma soprattutto, voglio un cavo di ricambio che posso usare per collegare il mio telefono per il trasferimento dei dati. Per i miei scopi, supponiamo che un PC Windows 10 con un hub USB alimentato come base per i test. Probabilmente userei legacy USB A -> USB C per la maggior parte.

Aggiungo anche, è plausibile che il problema potrebbe essere specifico per alcune combinazioni telefono / pc. Apparentemente l'OP2 avrebbe usato qualsiasi cavo USB, a richiesta o meno. I nexus potrebbero non avere. Quindi test per il mio hardware


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Presumibilmente, solo i cavi che sono stati testati per dimostrare la conformità alle specifiche possono portare i marchi USB Type-C ™ e USB-C ™. La chiave potrebbe essere non cercare cavi economici, ma attaccarli con i cavi dei principali produttori di cavi e periferiche la cui reputazione si basa sulla qualità.
fixer1234

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Risposta sarcastica: ordinare centinaia di cavi diversi ed eseguire i test per verificare che siano conformi allo standard. Risposta seria: leggi centinaia di recensioni su Amazon di un ingegnere Google che ha fatto esattamente questo. Ovviamente lo sai già, ho pensato che avrei fornito, un commento semi-serio per divertimento.
Ramhound,

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@Ramhound ci sono stati casi in cui hanno cambiato il design di un cavo "buono" dopo la revisione e viceversa. D'altra parte, non posso dire di aver già sentito parlare di questo con telefoni non Nexus. Fidati ma verifica suona come una buona idea, anche con cavi buoni conosciuti.
Journeyman Geek

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@ fixer1234 Perché le persone che fabbricano cavi dannosi all'estero non oserebbero mai violare le leggi sui marchi ...
David C. Bishop,

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@ DavidC.Bishop, corretto. E non ti è nemmeno permesso mentire su Internet. :-)
fixer1234

Risposte:


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Non è necessario sospettare qualcosa o no. Tutto è definito nelle specifiche di tipo C. Usa la regola comune di ingegneria: leggi le specifiche.

Sì, il problema principale riguarda i "cavi legacy", in particolare la spina da Tipo A a Tipo C. Le specifiche di tipo C definiscono il meccanismo principale di come la porta che consuma (telefono / tablet, o Upstream Facing Port, UFP) rileva la capacità di origine.

Se viene utilizzato un cavo CC standard, la porta di alimentazione (porta a valle, DFP) "pubblicizza" la sua capacità utilizzando tre diverse resistenze di pull-up sul pin CC. Se si utilizza un riferimento pull-up a 5 V, questi valori sono 56k, 22k e 10k, per una capacità della porta di 500mA, 1500mA e 3000mA corrispondente. Il filo CC diffonde queste informazioni da DFP all'estremità del cavo di tipo C. Il dispositivo collegato (telefono) rileverà (dovrebbe) questo e ne limiterà il consumo di conseguenza.

Ora, cosa fare se sul tuo host è presente solo una porta di tipo A legacy, come la maggior parte dei PC? Il Tipo A non ha pin aggiuntivi come CC. Le specifiche di tipo C suggeriscono di incorporare queste informazioni nell'estremità di tipo C del cavo A-> C legacy. Pertanto, il "canale informativo" è interrotto ora e il telefono proverà a catturare tutta la corrente indicata dalla resistenza di pull-up all'interno del overmold di tipo C, che viene saldata dal produttore del cavo. Poiché il cavo non è in grado di sapere quale porta verrà inserita, il cavo di sicurezza pull-up dovrebbe essere 56k, altrimenti il ​​telefono potrebbe tentare di aspirare 1,5A o persino 3A dal cavo. Se la porta è una normale USB, la potenza del cavo richiesta potrebbe superare notevolmente la capacità della porta. Con un'erogazione di energia non controllata a basso costo (alcune schede madri per PC economiche collegano il VBUS direttamente a + 5VSTBY interno), causerà l'arresto del sistema.

Se la porta è abbastanza potente, ma il cavo in uso è magro (i cavi di tipo C possono avere un minimo di 28 AWG su cavi VBUS e GND) e il connettore C ha un pull-up 10k errato, il cavo potrebbe bruciarsi e causare fuoco.

PS Puoi misurare il valore di pull-up da CC a VBUS su qualsiasi cavo CA usando un connettore breakout come questo: link


Ciò ovviamente presuppone che tutto sia conforme alle specifiche, e che può andare in entrambe le direzioni. Lo spessore del cavo VI potrebbe non essere un buon indicatore - non c'è niente da parte di un cavo normale in guaina troppo spessa. E potresti non avere sempre una scheda breakout e un multimetro a portata di mano per controllare. Potrei leggere e criticare le specifiche, ma il cavo casuale che ho a portata di mano ... potrebbe non essere stato acquistato da qualcuno che lo ha fatto.
Journeyman Geek

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@JourneymanGeek, se non disponi di strumenti tecnici per controllare i parametri dei cavi da solo, non hai alcun modo di saperlo, tranne se acquisti sempre cavi che portano il logo di certificazione USB-IF e trasportano TID verificabile (ID test, elencato su USB- Sito web IF).
Ale..chenski,

@AliChen Qualche idea su dove potrei acquistare una tale scheda breakout USB-C? Non riesco a trovarlo. Inoltre, la risposta che hai pubblicato è molto completa, grazie!
Kevin Van Ryckegem

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@KevinVanRyckegem, cerca su eBay [Breakout di tipo C]
Ale..chenski

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@KevinVanRyckegem, il cavo legacy di tipo C ha solo un pin CC. A seconda di come capovolgi la sovrastampa e la guardi, potrebbe andare in CC1 o CC2 della presa di tipo C.
Ale..chenski,

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Una guida su come acquistare cavi USB-C sicuri è stata preparata da laptopmag.com ed è disponibile qui:

http://www.laptopmag.com/articles/how-to-find-safe-usb-type-c-cables

Basti dire che testare le correnti e le resistenze da connettore a connettore non sarà banale e richiederebbe probabilmente un equipaggiamento specializzato. Affidati, quindi, ai cavi certificati da persone che hanno quella attrezzatura. Ad esempio, guardando l'ingegnere che menzioni nel tuo post, Benson Leung, google + blog , puoi avere un'idea della sua metodologia di test. Molto sembra essere una combinazione di plug-and-pray e mettere le cose sotto un oscilloscopio.

edit: V'è un diagramma di come le resistenze sono disposti all'interno di un cavo USB-C disponibile qui . Potrebbe essere possibile utilizzare una scheda di breakout USB-C, come quella disponibile qui , per stabilire impedenze e resistenze di base attraverso terminali di cavi noti (certificati) e testare tali linee di base rispetto a cavi sospetti. Assicurati di tenere conto delle tolleranze.


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Pensavo che l'elenco USB-IF dei prodotti certificati fosse disponibile solo per gli integratori partecipanti, ma il tuo link include un link al PDF: usb.org/kcompliance/view/… , che apparentemente viene aggiornato ogni poche settimane.
fixer1234

Sembra che alcuni dei suggerimenti siano imperfetti. I connettori del cavo USB C "senza soluzione di continuità" sembrano rari, anche in molti modelli sicuri. Sto giocando con il controllo della resistenza tra i pin, che non sembra davvero così complicato. Se solo potessi trovare il mio multimetro. Aggiungo anche che sia Benson Leung che un altro ingegnere di Google utilizzano un'app chiamata checkR, che gira solo sui due nexus del modello corrente e sul pixel q e ti consente di verificare se un cavo è sicuro.
Journeyman Geek

Perché non prendere un cavo di buona qualità dall'elenco e stabilire resistenze / impedenze / ecc. Di base? Potrebbe essere più facile farlo se hai collegato una sorta di breakout board che faciliterebbe il test dei lead. Eccone uno in vendita: saikosystems.com/web/…
Bradley Evans,

Ho anche trovato questo: cypress.com/knowledge-base-article/… Ora questo è un po 'una supposizione, ma potresti essere in grado di calcolare una resistenza equivalente prevista tra il terminale positivo e la terra e decidere da lì se l'appropriato Nel circuito è presente una resistenza da 5,1 kOhm.
Bradley Evans,

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Ho fatto un po 'di compiti a casa sull'argomento - non ho ancora le attrezzature per verificare definitivamente la sicurezza ma ci sono alcune cose che ho notato con i miei esperimenti.

Per la maggior parte, questo problema sembra riguardare i cavi da USB C a USB 2.0 di tipo A. Si identificano erroneamente su alcuni telefoni: i nexus e i pixel sembrano essere i principali e assorbono significativamente più energia di quanto sia sicuro. I cavi da C a C dovrebbero andare bene.

Detto questo, il telefono, il computer e il cavo sembrano tutti avere un ruolo.

Se hai un Nexus 5x, 6p o Chromebook Pixel, l' app checkR sarebbe un buon modo per fare un rapido test. Non lo faccio e questo non funziona sul mio dispositivo. Questi sembrano essere i dispositivi principali menzionati nella maggior parte degli articoli in materia e sono sia i migliori strumenti da controllare sia i dispositivi con cui è necessario prestare la massima attenzione.

Uso ampere invece dal momento che ho un One Plus tre - mi dà una "lettura di corrente massima USB" (che vedo solo sul mio telefono compatibile con USB C e non sulla mia vecchia moto G) - e su un powerbank o caricatore dedicato, è 1500mA, e sulle porte USB del pannello frontale viene rilevato come 500mA.

Un cavo "sicuro" avrà un valore inferiore a 3A e, naturalmente, l'assorbimento di corrente dovrebbe essere inferiore a quello a meno che non si utilizzi un caricabatterie rapido: la combinazione caricatore / cavo DASH / VOOC viene rilevata come 1800 mA USB max e si carica a 3500 mA ( Come progettato). Credo che ampere mostri la velocità di carica del telefono, quindi il tuo attuale assorbimento di corrente sarebbe circa 200-500 mA in più. Il monitor corrente ti darebbe anche dati grezzi.

Ho il sospetto che l'OP3 scenda a 1,5 A di ricarica (e 500 mA su un PC) a meno che non venga utilizzato il cavo / caricabatterie DASH / VOOC, quindi potrebbe essere sicuro per impostazione predefinita in quanto non conforme alle specifiche. Se non sei sicuro, probabilmente vale la pena tenerlo d'occhio.

Potrei acquistare un volt / amperometro USB dedicato per la scienza in futuro, ma sembra che a meno che il tuo telefono non sia progettato per assorbire più corrente in base al cavo secondo le specifiche, dovrebbe essere abbastanza sicuro.

Quindi, il mio telefono sembra comportarsi bene con qualsiasi cavo e i miei cavi poco costosi sono sicuri per la maggior parte. Se qualcuno visita un nexus, lo farò prima eseguire checkR e annotare i miei cavi.


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Sfortunatamente, l'unico modo sicuro per testare se un cavo è conforme alle specifiche è quello di utilizzare un dispositivo dedicato per i test - qualcosa come Advanced Cable Tester , che credo che Benson usi oggigiorno nei suoi test.

Se non sei sicuro che un cavo funzioni, controlla se è certificato USB-IF: questo è il modo migliore per sapere se un cavo è valido in anticipo! L'elenco completo è disponibile qui ed è aggiornato regolarmente: USB Type-C cavo certificazioni .

Se non è certificato USB-IF, controlla se qualcuno (come Benson) lo ha testato e pubblicato i risultati prima.


Detto questo, ecco perché può essere difficile testare un cavo.

Quando si tratta di cavi USB da Tipo C a Tipo A, ci sono due cose da tenere a mente:

  • Ha il 56k pull-up?
  • La resistenza del cavo è abbastanza bassa da poter gestire in sicurezza la massima potenza che può supportare?
  • È cablato correttamente?

Il primo è (in un certo senso) semplice: come ha sottolineato Ali Chen, è possibile misurare la resistenza al pull-up e determinare se un cavo è sicuro.

Questi ultimi due, tuttavia, potrebbero non essere semplici.

Se sei sicuro che il cavo utilizza una resistenza di pull-up corretta da 56k, potresti essere in grado di verificare se la tensione scende quando il cavo è in uso, collegato a un caricabatterie conforme e sotto carico. Se è inferiore a 4,5 V, gettalo via immediatamente. Se è al di sopra di questo, ma al di sotto di 4,8 V a carico normale, non è necessario gettarlo via, ma probabilmente dovresti.

Controllare se un cavo è cablato correttamente è una storia completamente diversa. Un cavo collegato in modo errato può uccidere il tuo dispositivo , esattamente quello che è successo a Benson con un cavo davvero scadente . Ci sono molti errori che il produttore può fare ed è difficile determinare se tutto funziona correttamente senza un dispositivo specializzato.

Tutto questo, ad eccezione del 56k pull-up che è specifico del cavo legacy, vale anche per i cavi USB da Tipo C a Tipo C: anche questi possono essere cablati in modo errato e i requisiti di resistenza sono più rigidi qui, poiché questi cavi hanno per supportare almeno 60 W - o, in alcuni casi, per cavi emarked, fino a 100 W - un enorme salto rispetto all'USB legacy che doveva supportare solo 2,5 W - 15 W.


Infine, tenendo presente tutto ciò, un'app come Ampere non è una metrica abbastanza valida per stabilire se un cavo è valido - anche se ignoriamo il fatto che un cavo difettoso può essere pericoloso da collegare al telefono anche solo per un minuto, una ricarica del telefono non è una buona misura di quanto è buono un cavo:

  • Se il cavo non ha il resistore da 56k, il telefono potrebbe ancora caricarsi - proverà ad assorbire più energia dal caricabatterie.
    • Su alcuni caricabatterie, questo funzionerà effettivamente. Molti caricabatterie possono sopportare un carico elevato, sia in base alla progettazione o il produttore non ha adottato le precauzioni di sicurezza corrette (un caricatore dovrebbe spegnersi in qualche forma quando sovraccarico, perché non è sicuro per funzionare).
    • Su alcuni caricabatterie, ciò causerà una caduta di tensione, ma il telefono potrebbe comunque caricarsi lentamente - il che sembrerà molto simile al cavo corretto mentre in realtà il caricabatterie è sovraccarico. Telefoni diversi sono più o meno tolleranti alle tensioni più basse.
  • Non tutti i telefoni cercheranno effettivamente di assorbire tanta corrente, anche con la resistenza da 56k in atto.
  • Ampere cerca solo di stimare il carico in base alla differenza in carica per un determinato periodo di tempo. Ad esempio, un dispositivo che consuma molta energia al momento sembrerà caricarsi lentamente in Ampere.
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