USB-C bør være fremtidens strømkabel: Tekniske problemer bremser implementeringen

Kompleksiteten i overgangsdesign kan forhindre adoption af USB-C, men spredningen af ​​engangs-AC-adaptere bidrager til e-affald.

Da USB-C blev introduceret i 2014, blev det udråbt som den løsning, alle havde brug for på kvante-USB-problemet – hver gang du tilslutter en USB-enhed, vender stikket med den forkerte side opad, men på en eller anden måde stadig forkert, selv efter at det er blevet drejet. USB-C var også designet til at være tilstrækkeligt fleksibelt til at levere strøm til enheder – den (nu udgåede) 12-tommer MacBook forsøgte at imødekomme alle brugernes strøm- og tilslutningsbehov med en enkelt USB-C-port.

Trods de bedste intentioner er USB-C-adoptionen stadig tragisk ujævn fem år senere. Dataunderstøttelsen af ​​USB-C er rodet, med otte forskellige typer kabler standardiseret. Raspberry Pi Foundation undgik korrekt understøttelse af strøm via USB-C, da de første batches af Raspberry Pi 4 var inkompatible med USB-C-kabler designet med strømkapacitet i tankerne.

"En smart oplader med et e-mærket kabel vil fejlagtigt identificere Raspberry Pi 4 som et lydadaptertilbehør og nægte at levere strøm," sagde Ebon Upton, medskaber af Raspberry Pi.

På samme måde var USB-C's tidlige dage plettet af ikke-standardiserede kabler, hvilket fik entusiaster og professionelle til at søge råd hos Benson Leung, en Google-ingeniør, der hurtigt blev standardbærer for USB-C efter en række anmeldelser på Amazon, der identificerede potentielt farlige ikke-standardiserede kabler.

"Det problem, USB-kompatibilitetsproblemet, er ikke kun et Type-C-problem; det har eksisteret siden dag ét. Der har altid været billige, ubrugelige kabler, der ikke lever op til specifikationerne," sagde Mark Fu, senior marketingdirektør hos Cypress Semiconductor. "Der har altid været enheder, der aldrig har bestået certificering, eller endda tilfælde, hvor de fleste enheder har et USB-logo, men de ikke fungerer sammen, og derfor vil det i en fejlfindingssession blive til en slags råbekamp. 'Jeg er kompatibel.' 'Det er jeg også.' 'Jeg har et logo.' 'Det har jeg også.' Hvordan kan det være, at de ikke virker?"

USB-C bør, når den implementeres som standard på en enheds- og producentuafhængig måde, være den førende standard for elektronikindustrien. Under optimale omstændigheder bør USB-C være i stand til at drive næsten alt, hvilket reducerer produktionen af ​​eksisterende engangsadaptere.

"Jeg har en Amazon Echo. Jeg flyttede den fra min stue til mit soveværelse. Af en eller anden grund mistede jeg min strømadapter på de 6 meter," sagde Fu. Efter at have fundet en erstatningsadapter på Amazon var ansvarsfraskrivelsens længde alarmerende. "'Denne strømadapter er til Echo og anden generations Fire TV; er ikke til nogen anden Amazon-højttaler; er ikke til første generations Fire TV.' Disse er produkter fra samme producent og af samme kategori af enheder, der forbruger næsten den samme eller en lignende mængde strøm. Hvorfor skulle man ikke bare bruge én strømadapter?'" spurgte Fu.

Disse lignende, men indbyrdes inkompatible strømadaptere udgør et problem med e-affald. Den typiske levetid for disse smart home-enheder er mellem 2 og 4 år, men med engangsadaptere kan det e-affald, der genereres af disse, hurtigt hobe sig op.

Vejkrigere forstår udmærket de udfordringer, som strømforsyninger udgør. Når du rejser i forbindelse med arbejde, er der en stak elektronik, der tager dig med på rejsen – som minimum en bærbar pc og en smartphone, med andet tilbehør såsom trådløse hovedtelefoner, kameraer, elektriske barbermaskiner eller andet, afhængigt af dine behov. Opladning af disse enheder tilføjer en ekstra enhed til din taske, og mængden hober sig hurtigt op.

I teorien burde USB-C være et oplagt valg til de fleste elektronikkomponenter. USB Type-C kan levere 100 W, 20 V ved 5 ampere, hvilket dækker en bred vifte af elektronik. Implementering af strømforsyning på USB-C er dog ikke så ligetil som at bruge dumme barrel-and-pin-forbindelser. "For at aktivere strømforsyning på en Type-C-port kræves der penge. Du skal sætte ekstra silicium på, fordi det øger effekten, strømbeskyttelse, enheden har højere effekt, [du har brug for] en lavside-afbryder, MOSFET til at tænde og slukke for strømmen, ekstra komponenter til at regulere strømmen, hastigheden for at tænde og slukke for strømmen," sagde Fu. "Så det er en afvejning mellem materialer og omkostninger."

For budgetbegrænsede hardwarehackere, der bygger deres egen elektronik, behøver den ekstra kompleksitet ikke at gøre USB-C utilgængeligt for hjemmebryggede designs. Cypress' EZ-PD (Power Delivery)-sæt er rettet mod designere, der ønsker at overgå deres designs, og leverer et USB Type-C-stik, der forsyner en terminalblok med strøm, hvortil et pin-and-barrel-stik kan tilsluttes.

For mere information, se "Du kan implementere Wi-Fi 6 nu, men fordelene ved 5G kan være år ude i fremtiden for din organisation" og "Intel afslører officielt Chaco Canyon, den første ventilatorløse NUC i fem år" på TechRepublic.

Vi leverer de bedste nyhedshistorier inden for erhvervsteknologi om virksomheder, mennesker og produkter, der revolutionerer planeten. Leveret dagligt.

James Sanders er teknologiskribent for TechRepublic. Han dækker fremtidens teknologi, herunder kvantecomputere, AI/ML og 5G, samt cloud, sikkerhed, open source, mobilitet og globaliseringens indvirkning på branchen, med fokus på ...


Opslagstidspunkt: 18. oktober 2019