给 USB 设备充电时，电脑会耗电吗？

Question

我一直想知道的事情。如果我经常通过 USB 将手机、硬盘驱动器等连接到我的电脑上，它会消耗更多电费吗？还是USB口只要开启就耗电了，不影响用电？

Answer 1

简短的回答：

给 USB 设备充电时，电脑会耗电吗？

通常是的，但不一定像您期望的那样多； 它不会是免费的权力，但可能会更有效地获得。这真的取决于特定的电源的效率曲线上，在你在操作它的点（和功耗是由受影响的软件）：

• 如果您的计算机电源负载不足（例如空闲状态），增加负载会稍微提高整个系统的电源效率。
• 如果您的计算机电源正确加载，它将接近其峰值效率，通常比 USB 壁式充电器要好得多。
• 如果您的计算机电源已经过载（这种情况本不应该发生），那么您会遇到比 USB 电源效率更紧迫的问题。

长答案：

一个 USB 端口在5V 时可以输出最大500mA ( USB1&2) 和950mA ( USB3)，最大功率为2.5W ( ) 和4.75W ( )。USB1&2USB3

USB 端口本身不耗电。没有插入任何东西，它们只是开路。

现在，如果您从 USB3 端口获得1A ( 5W ) 的电流，通常会使全局功耗增加约 6W（取决于您的电源效率），这将增加 2% 到 5% 的计算机功耗。

但是，在某些情况下，它可能会有所不同。

如果您查看一些PSU效率曲线（来自AnandTech）：

您会看到效率不是一个恒定值，它会因施加到 PSU 的负载而有很大差异。您会在900W PSU上看到，在低功率（50W到200W）下，曲线非常陡峭，以至于负载的增加将导致效率的显着提高。

如果在效率的提高是足够高的，这将意味着，在某些情况下，您的计算机可能并不需要实际绘制一个额外的5W从墙壁插座，当你画一个额外的5W从一个USB端口。

举个例子，电脑在200W 时实际效率为80%的 PSU 上绘制200W功率：

Computer power consumption : 200W
USB device power consumption : 5W
PSU efficiency at 200W  : 80.0%
Wall power consumption without USB : 200W / 80,0% = 250.00W

现在，根据 PSU 在200W和205W之间的效率曲线，USB 设备的相对功耗可能完全不同：

<Case 1>
PSU efficiency at 205W  : 80.0%
Wall power consumption with USB : 205W / 80.0% = 256,25W
Wall power consumption of the USB device : 6.25W

这是通常的简化情况，效率相同，因此 USB 设备的功耗相当于5W / 80.0% = 6.25W

<Case 2>
PSU efficiency at 205W  : 80,5%
Wall power consumption with USB : 205W / 80,5% = 254,66W
Wall power consumption of the USB device : 4.66W

在这种情况下，电源效率在200W和205W之间增加，因此您无法在不考虑整机功耗的情况下推断出 USB 设备的相对功耗，您会看到墙上插座的相对增加实际上可能低于5W。

这种行为只会发生，因为在这种情况下，PSU 负载不足，所以这不是通常的情况，但它仍然是一种实际的可能性。

<Case 3>
PSU efficiency at 205W : 82%
Wall power consumption with USB : 205W / 82% = 250,00W
Wall power consumption of the USB device : 0W

在这种情况下，PSU 从墙上插座汲取相同的功率，无论它接收到什么负载。这是齐纳稳压器的行为，其中所有不必要的功率都消耗为热量。这种行为可以在某种低端 PSU 中以非常小的负载观察到。

<Case 4>
PSU efficiency at 205W : 84%
Wall power consumption with USB : 205W / 84% = 244,00W
Wall power consumption of the USB device : -6W

最后一种情况纯属假设情况，其中 PSU 在较高负载下实际消耗的功率较少。正如@Marcks Thomas所说，这不是您可以从实际电源中观察到的，但它在理论上仍然是可能的，并证明本能的TANSTAAFL规则并不总是那么容易应用。

结论：

如果您需要为大量 5V 设备充电，最好从已经运行的计算机上进行充电，而不是从多个壁式充电器上进行充电。它不会是免费的，但会更有效率。

另请注意，您可能需要具有1A功能（例如USB3）的USB 端口才能获得相同的充电速度。

Answer 2

TANSTAAFL也适用于此。

你不会无缘无故地获得权力。否则，我们可以只使用 USB 端口为另一台计算机供电，然后使用另一台计算机为第一台计算机供电。这是一个有趣的想法，但它行不通。

不过充电的能量比较小。USB1 或 2 在 5 伏电压下使用 100 到 500 mAmp。最大为 2½ 瓦。与 PC 的正常闲置功耗相比，这是相当小的。（正常情况：办公 PC 为 50 瓦，高端 PC 闲置为 150 瓦。在游戏、编译等时大约是三倍）。

Answer 3

是的。这是物理学的基本规则；如果某些东西从您的计算机上夺走电源，您的计算机必须从某个地方获得该电源。USB 端口不会因为启用*而消耗电力，就像电源插座在没有插入任何东西的情况下“打开”开关会消耗电力一样。

* 好的，USB 控制器芯片监控以查看是否插入了某些东西，消耗的电量很少，但这是很小的电量。

Answer 4

是的，您正在使用更多的电力，但不会对月底的账单产生巨大影响。