【本文報導內容轉載自 155期 (2010/06)】
 
你的電腦供電夠不夠?

  在組裝電腦採購時,消費者很容易會忽略供電部份的重要性。要不就是電源供應器不好,導致整組電腦系統不穩定,不然就是主機板元件設計不良,USB供電莫名其妙的不夠。不知道讀者們是否有遇到過,好好的一顆2.5吋外接硬碟,在別台電腦都能使用,但是一接上某台電腦就是會抓不到呢?當然系統、驅動程式會是可能的原因,但是小編覺得更有可能的情況是主機板設計不良,導致USB接頭無法供應足夠的電流,讓比較吃電的USB裝置無法順利運作。
  光是主機板上的5V電壓設計問題,小編就親自看過不少笑話。小編的友人曾有張故障的主機板,由於主機板上的5V疑似與電源開關腳位短路,這張主機板很妙的只要接上USB,就會像你按下電源開關一樣,進入關機程序。另外小編也遇過某牌小筆電,因為USB供電的總瓦數不夠,所以一接上雙USB供電的薄型外接燒錄器後,系統便會開始變慢且不穩定,移除USB連接後又恢復正常了。

 
USB供電的真面目

  其實在USB的規格書中,單一的USB 2.0埠電源供應標準為5V / 500mA。電壓容許5%的誤差,也就是4.75V-5.25V之間都是允許的。但是電流方面只規定一個單位的負載為100mA,最大5個單位,也就是500mA。進化到USB 3.0時則提高到每單位150mA,最大6個單位即900mA。其實也不能說USB原本設計的電流太小,當初設計時應該沒料想到USB發展至今這般盛況。不只是各式各樣的USB裝置都想要靠USB的電源運作,坊間販售的USB玩具也是花樣百出,這都是5V / 500mA的USB電源所造就出來的。
  規定是規定,不見得所有的電腦產品製造商,都會完全依循著規格書設計產品。當然,這當中有種種因素使然,大多數的情況都是為了降低成本,所以在用料和品管上降低水準。就像是原本主機板上有4個USB,總和應該要有0.5x4=2A的電流,可是實際上卻可能只有1.8A。如此只使用3個USB的情況下,使用者會感覺不出來差異,一旦用到第四個USB,而且都是吃電的USB裝置時,供電不足便會露出馬腳來。

 
TIPS
電流的單位為A,中文念成「安培」,mA為「毫安培」也就是千分之一安培的意思。(500mA = 0.5A)
 
 
三倍供電,用料不能馬虎

  讀者看到這邊也不用太擔心,上面說的情況雖然可怕,但只容易出現在雜牌主機板、筆電上。最近開始有主機版廠商注意到USB供電這一塊,因應許多USB週邊電流越吃越多、越接越多,廠商直接設計將主機板上的USB電流供應量,一次拉到原本的三倍!這算是主機板廠商的偷跑,因為接下來更新的USB規範,就有打算對於這樣的現況,加大USB的額定電流供應量。只不過大電流的USB規格書還沒定出來,廠商先開發生產了。
  以技嘉科技的主機板3X USB POWER三倍力設計為例,在USB 2.0的連接埠上最高可以提供1500mA的三倍電流。而USB 3.0的連接埠,則可以提供高達2700mA的超大電流量。小編前面提過,用料不好的主機板容易供電不足,所以要穩定提供如此大電流量的主機板,在用料上更要講究。
  首要的安全問題,主機板上特別為每個USB埠,不管是背後的I/O埠或是主機板上的擴充腳位,統統都加上了保險絲。一般降低成本的的設計,會讓兩到四個USB共用一個保險絲,保險絲要超過總和電流才會燒融斷路。萬一電流剛好超過一個USB的用量,但又沒有超過總和,那麼就算外接的USB裝置已經燒壞,但主機板上的保險絲卻依然完好的,失去保護的意義。有分開獨立的保險絲的話,不但能夠更敏銳的針對單一USB電流超載來斷路,萬一有保險絲燒融的情況,也不會導致附近的USB全部都跟著失效。

↑ 四個USB電流保險絲對應下面四組USB輸出,另外主機板紅底標示的USB擴充腳位,在關機時也可直接供應大電流充電。
 

USB供電對上大胃王iPad

  大電流供應USB原本是因應越來越多吃電的USB週邊,後來反而有個品牌的手持裝置越用越吃香,那就是蘋果電腦的iPhone和iPad!目前市面上大多數的手持裝置,包括手機、PDA、電子字典、MP3/MP4隨身多媒體播放器等,為了方便使用者操作,都設計能讓使用者在USB連接電腦時,順便進行充電。蘋果電腦這邊大部分的手持裝置也都有如此設計。但隨著裝置的功能越來越強大,用電量也越來越多,蘋果電腦不得不拉高充電電流,以免導入的電量連維持運作都不夠,更不用提將電量儲存至電池內。
  相信很多蘋果電腦的iPod、iPhone的使用者都有經驗,使用原廠充電器和電腦USB充電時,速度都會比接著電腦充電快很多。雖然原廠充電器也是透過USB傳輸線充電,不過原廠充電器的供應電流可以高達2A,這是傳統USB的四倍電量。這樣一比較,蘋果電腦的產品使用USB充電,僅僅是聊勝於無的功能。更甚者,在蘋果電腦推出最新的iPad之後,USB充電更乾脆的不支援,一般的電腦USB接上iPad,iPad的右上角會出現「Not Charging」提示,告訴使用者:目前就算用USB連上電腦也是沒充電喔!根據小編找尋的資料,原來iPad的充電機制,要遇到1.2A以上的電流才會啟動。所以當iPad遇上傳統USB的0.5A,當然是眼皮眨也不眨,挑嘴不吃電。

↑  iPad原廠充電器運作時,大約提供1.77A的電流。
 
大電流充電實戰
  小編這邊為了驗證大電流USB的效果,特別找來了兩造當事人:蘋果電腦iPad與技嘉科技三倍力主機板。技嘉的三倍力主機板,搭配上針對蘋果電腦裝置專用的驅動程式「ON/OFF CHARGE」,能夠在電腦不論休眠、待命、開關機的時候,讓USB連接埠都能供應最高達2.7A(USB 3.0)的電力。在系統安裝「ON/OFF CHARGE」驅動軟體之前,蘋果電腦的裝置都會被當成一般的USB裝置,所以最高只會接收到0.5A的電流。如iPad這樣要求較高的裝置在此狀態,顯示「Not Charging」的不進行充電提示。安裝驅動軟體之後連接iPad,iPad畫面上便出現充電中的圖示。藉由儀器量測,iPad在開機中透過三倍USB電力主機板,可以取得約1.4A的電力,足夠支持開機運作與充電。
↑  一般USB連接iPad,就算高達0.48A也不會進行充電。
↑  技嘉三倍力主機板安裝「ON/OFF CHARGE」驅動
軟體後, 電流可以提供到將近1.4A。
 
更多大電流USB應用

  根據技嘉科技表示,未來不只是蘋果電腦的裝置,他們也會在驅動程式中增加各款手機的支援,讓大電流充電的好處更為廣泛。事實上,大電流USB的好處並非僅提供手持裝置充電,當使用者有連接多個吃電的USB裝置時,相信很容易就能發現到好處。若使用者透過USB HUB連接多個耗電USB裝置時,像技嘉這種三倍力USB供電主機板就能提供給HUB較多的電流,讓HUB分給底下的USB裝置。如此USB HUB便不需要另外連接變壓器來增強電流,連接多個2.5吋行動硬碟或LED背光鍵鼠時,穩定性不需要操心。另外如果需要外接薄型燒錄器,大電流USB的主機板也能提供單線即有足夠燒錄使用的電流。各種USB的應用,都因為USB能供應大電流而使便利性與穩定性獲得幫助。讀者如果有很多USB週邊或是蘋果電腦的手持裝置,在選購新的主機板時,不妨多注意一下這項主機板未來趨勢的新功能。

 
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