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
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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:
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:
USB 2.0 - Contactor resistance: 3 Ohm Max:
USB 2.0 - Conductor Resistance: 5 Ohms Max (Type A auf Micro USB):
USB 2.0 - Contactor resistance: 5 Ohm Max:
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:
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:
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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)
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