为 USB 3.0 集线器供电是否重要？

Question

由于 USB 3 的电源规格明显高于 USB 2，我想知道选择有源 USB 3 集线器而不是较便宜的无源 USB 3 集线器是否重要。

Answer 1

我强烈建议不要使用任何未供电的 USB 集线器（正式称为“总线供电的集线器”，有时宣传为“移动集线器”），如果您不希望通信/连接出现意外，原因如下：

1. 由总线供电（又名“未供电”）的 USB 集线器不能正式为下游端口提供全功率，因为​​电源已经被限制为单端口标准 USB 能力，减去集线器自身的 IC 功耗（大约 1W 或 200当今技术中的 mA）。这为所有下游端口留下了大约 700 mA。由于系统必须为每个端口保留 150mA 的最小电流，因此对于 4 端口集线器，它只留下最大 250mA 的电流，请参见第 2 节。10-14 页 10-61。这种功率预算是新的，比 USB 2.0 规范有所改进，其中 100 mA 是硬限制，没有平衡。
2. 理论上，总线供电的集线器必须在集线器配置描述符中通告其电源。然后，USB 系统软件将应用电源策略并在电源预算耗尽时拒绝连接任何 USB 设备。这对于普通用户来说是非常不方便的，所以不法厂商都在作弊。无论如何，它们都通过将其设置为“自供电”（即使用外部电源）而位于集线器描述符中。由于这些“移动集线器”根本无法通过USB-IF认证，它们通常还有其他几个失控的缺陷，谁知道还有什么。
3. 一个基本缺陷是这些廉价的集线器没有实现 VBUS 断电功能。即使所有端口都可以组合并假定用作“充电端口”，也应该实现 VBUS 切换功能，以便在上游集线器与主机的连接开始运行时向下游设备发出信号。请参阅 USB 3.1 规范的第 10.3.1.1 节。
4. 廉价集线器的另一个典型问题是 VBUS 上的电容过多。USB 需要不超过 10 uF 的负载到上游 VBUS。大多数便宜的集线器使用公共 VBUS 导轨，但将巨大的电容连接到每个端口。例如，TP-LINK“移动集线器”型号UH400每个端口有220uF的电容，使得上游VBUS负载了880uF的集总电容，超出规格88倍。通过几乎使 +5V 待机轨短路，此电容可以轻松断开任何连接的 PC。

总线供电的廉价 USB 集线器大多只适用于连接鼠标和键盘，也许还可以连接一个便宜的笔式驱动器。较新的 Type-C 连接器和 PD（供电）规范可能会改变这种功率平衡图，但主要的 USB 规范并没有意识到这一点，并且缺乏针对这种情况的系统软件指导。而且带PD的Type-C绝对不会便宜。从 USB 互操作性的角度来看，拥有一个自供电的 USB 集线器消除了很多令人头疼的问题。

Answer 2

这完全取决于您要连接的内容。如果您只是使用 USB 闪存驱动器或 DVD 驱动器或鼠标/键盘，那么不通电应该没问题。

但是，如果您想要以任何速度（例如手机等）为其充电，或者如果您想要连接 3.5 英寸硬盘驱动器或其他需要更高功率的外围设备来工作，则需要一个供电集线器。