Hallo zusammen, vor Kurzem stolperte ich in Datenblättern über hohe Durchgangs- und Kontaktwerte bei USB-Verlängerungen und USB-Adaptern. Dort stehen unter den Prüfbedingungen, dass jeder Contact oder Conductor, manchmal auch Contactor geschrieben, auf einen Widerstand von z. B. 3 Ohm geprüft wird. Bis z. B. 3 Ohm Widerstand sind Verlängerungen bzw. Adapter in Ordnung. Darüber nicht. Es besteht anscheinend wenig Wille die Verlängerungen oder Adapter möglichst niederohmig zu halten. Das weicht von der bisherigen Behauptung, dass ein USB-Kontakt maximal 0,1 Ohm haben sollte, in sehr krasser Weise ab. Auch die bei USB 1.0 und USB 2.0 angegebenen 500 Milliampere sind mit den echten Werten nicht einzuhalten. Wenn ein Hub heutzutage mit einem Netzteil von 5 Volt betrieben wird, ist durch die Verpolungsschutz-Diode an der Hohlsteckerbuchse die Spannung an den Ausgangs-USB-Buchsen sowieso schon auf etwa 4,8 Volt reduziert. Da dürfen die angeschlossenen USB-Geräte nicht noch eine hochohmige USB-Zuleitung haben, denn unter 4,75 Volt müssen USB-Geräte lt. USB-Spezifikation nicht mehr funktionieren. Daraufhin habe ich mich an die Tüte mit den "schlechten" USB-Leitungen erinnert. Die wollte ich mal durchmessen. Erste Messungen mit einem Universal-Ohmmeter bestätigten hohe Kontakt- bzw. Leitungswiderstände. Damit wurde mir klar, dass so ein Kabel nicht funktionieren kann. Ich wollte die Betriebsspannungsleitungen wenigstens vernünftig durchmessen. Darum kaufte ich zwei USB-Tester*. Einen Lastwiderstand von 10 Ohm lötete ich an ein gekürztes USB-Ladekabel. Einen der USB-Tester habe ich vor das zu messende Kabel bzw. Adapter angeschlossen, den zweiten dahinter und daran den Lastwiderstand. Angeschlossen habe ich diesen Aufbau an einen Hub mit aktiver Stromversorgung, der stabile 5,1 Volt abgibt. Ein Spannungsabfall von über 0,4 Volt bei weniger als 500 mA Last war normal. Ein 60 cm langes doppelt geschirmtes Verlängerungskabel mit vergoldeten Kontakten hatte einen kombinierten DC-Durchgangswiderstand auf Plus- und Minusleitung von zusammen 3,8 Ohm. Die meisten Datenblätter des USB-Zubehörs machen keine Angaben über die Contact- oder Conductor-Resistance der Produkte. Weitere Recherche zeigte in den Prüfbedingungen Widerstandsgrenzen "conductor-resistance" bis 10 Ohm. Besorgniserregend waren Leitungen, deren elektrische Tests sich auf Kurzschluss und Unterbrechung beschränkten, abgesehen von Isolationstests. Die USB-3.x-Leitungen sind ebenso betroffen. Vermutlich ist das Problem das Anbringen von USB-Steckern und -Kupplungen durch Messerkontakte, die durch die Leiter schneiden. Meine wichtigsten Leitungen werde ich testweise mit lötbaren Steckern und Kupplungen "veredeln" und nochmal durchmessen. Bis die Ersatzteile ankommen, dauert es noch. VG = = = = = = = Nachweise/Literatur: (Ich habe nur einen der großen Distributoren durchsucht) Ein einziges positives Datenblatt von vielen dursuchten Datenblättern vorab: USB 2.0 - Contact resistance 50 Milliohm max: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C100/CLIFFCP30208NM.pdf USB 2.0 - Conductor Resistance 3 Ohms max: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/LOGILINK_AU0027_DB-EN.pdf - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E200/GC_USB-AD201_DB-INT.pdf USB 3.x - Conductor Resistance 3 Ohms max: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E200/GC_USB-AD301_DB-INT.pdf - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/VALUE_12999030_DB-EN.pdf - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/VALUE_12992996_DB-EN.pdf USB 2.0 - Contact resistance: 3 Ohms max: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/LOGILINK_CU0007_DB-EN.pdf - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/LOGILINK_CU0010_DB-EN.pdf USB 3.x - Contact resistance: 3 Ohms max: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/ROLINE_12032991_DB-EN.pdf (Rotronic) USB 2.0 - Contactor resistance: 3 Ohm Max: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/ROLINE_11998919_DB-EN.pdf USB 2.0 - Conductor Resistance: 5 Ohms Max (Type A auf Micro USB): - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/ROLINE_11998754_DB-EN.pdf USB 2.0 - Contactor resistance: 5 Ohm Max: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/ROLINE_11998949_DB-EN.pdf USB 2.0 - Contact Resistance: 10 Ohm Max: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/LOGILINK_AU0010_DB-EN.pdf - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E200/DELOCK_83170_PIN.pdf USB 3.x - Contact Resistance: 10 Ohm Max: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E200/DELOCK_83829N_DRAW.pdf USB - nur Open/Short/Miss wire Test: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/VALUE_12991072_DB-EN.pdf - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/SHVP_BS77120-W_DB-EN.pdf - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/SHVP_BS77120-W_DB-EN.pdf - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/GC_2510_DB-EN.pdf Datenblatt - Contact resistance: 3MOhm Max: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/E910/VALUE_12993190_DB-EN.pdf = = = = = = = TESTAUFBAU: Hub --> erster USB-Tester --> Testleitung bzw. -adapter --> zweiter USB-Tester --> 10 Ohm Lastwiderstand USB-Tester: Keweisi, blau-transparent, USB 2.0 Typ-A Stecker auf USB 2.0 Typ-A Buchse, beleuchtetes Display (V, A, t, mAh), Strommesswiderstand: 0,025 Ohm Enttäuschend war der Delock 65569 USB-Tester, der bei mir mit der Spannung über 5% und mit der Strommessung bis 8% daneben lag und teilweise 0,12 A ohne Last anzeigte. Lastwiderstand: Zertifiziertes "MFi" USB-Ladekabel, nach 10 cm gekürzt und mit 9 Watt Drahtwiderstand (10 Ohm, Toleranz 5%) zwischen Plus- und Minusleitung verlötet. USB-Hub: Renkforce, RF-UH-A10 (Hub) = = = = = = = ÄHNLICHES THEMA: - Beitrag "3 m USB Verlängerungskabel zeigt um 1,8 Ohm Widerstand, welcher AWG?"
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Bulli schrieb: > Datenblatt - Contact resistance: 3MOhm Max: 3 Megaohm ist aber auch mal ne Ansage...
Bulli schrieb: > Bis z. B. 3 Ohm Widerstand sind Verlängerungen bzw. Adapter in Ordnung. > Darüber nicht. Es besteht also gar kein Wille die Verlängerungen oder > Adapter möglichst niederohmig zu halten. Du könntest den Grund entdeckt haben, warum Smartphone-Hersteller in die Bedienungsanleitung schreiben, dass man zum Laden das mitgelieferte Kabel nehmen soll. Mit anderen USB-Kabeln dauert es länger.
Was schreibt denn das USB-IF in seinen Standards für die Kabel vor? Sind die von Dir getesteten Kabel explizit als Standardkonform spezifiziert? Es gibt z.B. viele Kabel die extra das USB-Logo auf dem Stecker weglassen. Denn das ist ein geschütztes Markenzeichen was der Hersteller nur mit Genehmigung des USB-IF nutzen darf. Und das ist natürlich von Einhalten des Standards (und Zahlung von Mitglieds- und Testgebühren) abhängig. Manche Hersteller kümmern sich aber nicht drum und packen das USB-Logo auch drauf obwohl da nie irgendwas getestet oder zertifiziert wurde.
Wenn du schon die USB Specs zitierst dann bitte auch richtig: Die 4.75V gelten nur für Low Power (max 100mA) bei Hi Power(bis 500mA) sind es 4.4V. (USB1.1 bez USB 2.0 Spec). Das schaffen alle Kabel. Hubs habe ich noch nie mit Verpolungsschutz Dioden gesehen. Max ist da eine Diode in Sperrrichtung drin die bei Verpolung eine Sicherung auslöst. Es liegt also an den Hi Power Devices wenn diese bei 4.4V nicht korrekt funktionieren.
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Bearbeitet durch User
Gerd E. schrieb: > Was schreibt denn das USB-IF in seinen Standards für die Kabel vor? > > Sind die von Dir getesteten Kabel explizit als Standardkonform > spezifiziert? Früher (USB 2.0 von 2000-04-27) waren Verlängerungskabel explizit verboten, mit den höheren Datenraten sollte das erst recht gelten:
1 | 6.4.4 Prohibited Cable Assemblies |
2 | |
3 | USB is optimized for ease of use. The expectation is that if the |
4 | device can be plugged in, it will work. By specification, the |
5 | only conditions that prevent a USB device from being successfully |
6 | utilized are lack of power, lack of bandwidth, and excessive |
7 | topology depth. These conditions are well understood by the system |
8 | software. Prohibited cable assemblies may work in some situations, |
9 | but they cannot be guaranteed to work in all instances. |
10 | |
11 | • Extension cable assembly |
12 | A cable assembly that provides a Series “A” plug with a series “A” |
13 | receptacle or a Series “B” plug with a Series “B” receptacle. |
14 | This allows multiple cable segments to be connected together, |
15 | possibly exceeding the maximum permissible cable length. |
16 | |
17 | • Cable assembly that violates USB topology rules |
18 | A cable assembly with both ends terminated in either Series “A” |
19 | plugs or Series “B” receptacles. This allows two downstream ports |
20 | to be directly connected. Note: This prohibition does not prevent |
21 | using a USB device to provide a bridge between two USB buses. |
22 | |
23 | • Standard detachable cables for low-speed devices |
24 | Low-speed devices are prohibited from using standard detachable |
25 | cables. A standard detachable cable assembly must be |
26 | high-/full-speed. Since a standard detachable cable assembly is |
27 | high-/full- speed rated, using a long high-/full-speed cable |
28 | exceeds the capacitive load of low-speed. |
@Gerd E. Leitungen mit dem USB Full-Speed Logo auf den Steckern sind mir nicht geläufig. Aber eine gute Idee nochmal nach dem USB-Standard zu suchen. Der USB-Standard revision 2.0 (April 27, 2000) - Kapitel 7.2.2 Voltage Drop Budget: - https://wcours.gel.ulaval.ca/GIF1001/old/h20/docs/USB_20.pdf Für High-Powered Hub (Host or external powered Hub) gilt für die Ausgänge: - 4.75V bis 5.25V - Stromabgabe 0-500 mA. - Daran angeschlossen werden darf ein Kabel. An einer Durchleitung (Kontakte und Leiter) darf maximal 0,125V abfallen. Für Plus und Minus zusammen 0,25 Volt. Das angeschlossene USB-Gerät bzw. -Hub muss also mit 4,5V noch arbeiten. Für Low-Powered Hub (Bus powered Hub) gilt für die Ausgänge: - 4,4V bis 5,25V, - Stromabgabe unspezifiziert, aber deutlich geringer als oben. - Leitungen dürfen höchstens 0,0125 Volt Spannungsabfall aufweisen. Also 0,025 Volt für Plus und Minusleitung beim Kabel oder Adapter. Das daran angeschlossene USB-Gerät muss mit den verbleibenden 4.35 Volt störungsfrei funktionieren. Interessant: - Hubs müssen noch mit ca. 4,4 bis 4,5 Volt arbeiten. - Geräte mit geringem Stromverbrauch arbeiten noch bei knapp unter 4,35 Volt. - Die Werte gelten für alles zwischen Hub Ausgang und Geräte- bzw. Hub-Eingang. Für Kombinationen aus Leitungen und Adaptern gelten die Werte für den gesamten Strang aus Leitung und Adapter. Das macht die Prüfgrenzen von 3 bis 10 Ohm bei Verlängerungen und Adaptern noch absurder. = = = = = = = Artikel: John Betten, Power Tips: Don't let a drooping USB voltage slow down your charger - https://www.ti.com/document-viewer/lit/html/SSZTBZ8 Reale Werte für USB-Adapter und -Verlängerungen: - Ein Kontakt: 30 Milliohm (andere Quellen: etwa 10 Milliohm) - Ein Meter 24AWG: 83 Milliohm (andere Quellen: 50-100 Milliohm) Die Versorgungsleitungen Plus und Minus an einem 1 Meter langen Kabel haben insgesamt 4 Kontakte und 2 Meter 24AWG. Insgesamt 0,286 Ohm. Bei 500 mA Versorgungsstrom ergibt das nur 0,143 Volt Spannungsabfall. Maximal 0,25 Volt ist erlaubt (s. oben), also "In Ordnung". Was hier nicht berücksichtigt wird, sind die Messerkontakte der Stecker bzw. Kupplungen, die durch die Leitung stechen. Vermutlich wurden verlötete Übergangsstellen vorausgesetzt. Viele Grüße
Bulli schrieb: > Für Low-Powered Hub (Bus powered Hub) gilt für die Ausgänge: > - 4,4V bis 5,25V, > - Stromabgabe unspezifiziert, aber deutlich geringer als oben. > - Leitungen dürfen höchstens 0,0125 Volt Spannungsabfall aufweisen. Fast richtig: Ein buspowert Hub muss max 4*100mA liefern können (4 Ports). Das ergibt zusammen mit dem Hubchip die vielzitierten 500mA Upstream. Der Hub ist also ein Hipowerdevice. Hubs mit mehr als 4 Ports müssen immer selfpowerd sein sonst sind Sie nicht spec Konform.
Angehängte Dateien:
-
generisches-USB-Logo.png
17 KB
Bulli schrieb: > Leitungen mit dem USB Full-Speed Logo auf den Steckern sind mir nicht > geläufig. Auf den USB-A-Steckern ist bei konformen Kabeln das generische USB-Logo auf der Oberseite drauf, kein spezielles für den jeweiligen Standard. Zumindest ist das mein Wissenstand, USB ist komplex geworden und es kann sein dass das mittlerweile komplizierter geworden ist.
Gibt auch namhafte Hersteller, die Qualität liefern und 30 Jahre Garantie. https://oehlbach.com/usb-type-c-kabel/primus-cc-d1c9531 Muss man halt überlegen, ob das den Preis wert ist.
Peter schrieb: > https://oehlbach.com/usb-type-c-kabel/primus-cc-d1c9531 Das übliche Schlangenöl. Zitat: - Perfekt für Audioübertragungen, DACs, Externe Kopfhörerverstärker, etc. - HPOCC®-Kupferleiter für reine, verlustfreie Signalübertragung - Dreifache Abschirmung gegen Störungen für perfekte Audioqualität - 24kt vergoldete Kontakte - Audiostreaming Ja, Oehlbach kann gute Kabel, aber sowas ist einfach nur blabla.
Bulli schrieb: > Es besteht anscheinend wenig Wille die Verlängerungen > oder Adapter möglichst niederohmig zu halten. wird ja auch nicht einfach wenn man nicht nur kein Gold mehr verwenden will sondern auch noch Blumendraht als Leitung genommen wird. Halte mal einen Magnet ans Kabel...
Thomas Z. schrieb: > Bulli schrieb: >> Für Low-Powered Hub (Bus powered Hub) gilt für die Ausgänge: >> - 4,4V bis 5,25V, >> - Stromabgabe unspezifiziert, aber deutlich geringer als oben. >> - Leitungen dürfen höchstens 0,0125 Volt Spannungsabfall aufweisen. > > Fast richtig: > Ein buspowert Hub muss max 4*100mA liefern können (4 Ports). Danke für die Ergänzung. Es muss nur der maximale Spannungsabfall eingehalten werden.
Gerd E. schrieb: > Auf den USB-A-Steckern ist bei konformen Kabeln das generische USB-Logo > auf der Oberseite drauf, kein spezielles für den jeweiligen Standard. Ja, dieses Logo ist hier auf allen Verlängerungen und Adaptern. Auch auf der oben zitierten Leitung von 60 cm Länge mit vergoldeten Kontakten und doppelter Schirmung mit 3,85 Ohm auf beiden Versorgungsleitungen zusammen.
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