Интересный вопрос

Задали мне вопрос, и у меня на него нет однозначного ответа. Так что хочется обсудить.
Вот смотрите. Есть кабель "3 в 1". Он подключен к мощному зарядному адаптеру, выдающему до 140 Вт. К этому кабелю подключены три разных устройства - например, наушники и два смартфона. У наушников максимальная мощность зарядки - 2 Вт. У одного смартфона - 35 Вт, у другого - 75 Вт.
На какой мощности будут заряжаться эти устройства в случае кабеля "3 в 1"? Мой собеседник утверждал, что они все будут заряжаться на мощности 2 Вт - по самому маломощному устройству. Я же считал, что все будут заряжаться на максимальной мощности, потому что подключенное к зарядке устройство само определяет, на какой мощности оно будет заряжаться. То есть адаптер подает потенциальные 140 Вт, а каждое из подключенных устройств принимает такое значение вольт и ампер, которое разрешает его контроллер.
Кто из нас прав?
Стандарти предполагают повышение вольтажа вкупе с возможностями зарядки. По 'дата линиямю устройство сообщает зарядке на что оно способно. Тел сказал - давай фигачь 20 вольт на 2 ампера (ну фигурально) - зарядка - Поехали!
'мощность' и 'скорость' зарядки закреплено за устройством... Не верю, что производители кабелей рискнут, и разрешат такое - один говорит, что могет 20 вольт а другие - молчок... И БАДАБУУММ! То и есть зло всех '3-1' - расчытивай на наименьшый вариант.
Если же сначала подключить смартфон через такой кабель к зарядке, он может запросить, например 9В. Зарядка выдает 9В. Подключаем наушники. Должна сработать защита контроллера батареи наушников.
Или зарядки.
Иначе наушникам 3.14здец.
Но скорее всего выживут, просто не будут заряжаться, пока не получат свои законные 5В.
Используйте зарядник с 3 портами (или три обычных зарядника) и не
Собственно, одно то, что Алекс ЗДЕСЬ задает ЭТОТ вопрос, и публика пытается на него отвечать, не крутя у виска пальцем, как бы намекает, что уже ОЙ... 😱
Ваш друг прав, самый маленький ток гарантировано не сожжет подключаемые устройства.
Под кофе?
(Под чай такие вопросы, кмк, интеллигентные люди не обсуждают.)
В реальности ни одно из устройств не будет заряжаться так, как вы описали, и виной всему физика процессов и современные умные протоколы зарядок. Давайте разберем, почему так происходит.
### Ошибка вашего собеседника (теория «по самому слабому»)
Ваш друг считает, что ток будет ограничен самым слабым звеном (2 Вт). Это было бы правдой, если бы устройства подключались **последовательно** (как старые новогодние гирлянды). Но в кабелях "3 в 1" устройства подключаются **параллельно**.
В параллельной цепи напряжение на всех концах кабеля одинаковое, а вот силу тока каждое устройство «вытягивает» ровно в том объеме, который нужен его контроллеру (и который может отдать источник). Наушники никак не могут «запретить» соседнему смартфону потреблять больше тока.
### Ваша ошибка (теория «каждому по максимуму»)
Вы абсолютно правы в том, что потребитель (смартфон) сам решает, сколько энергии взять, а адаптер лишь предоставляет потенциал. Однако вы не учли важнейший нюанс современных технологий быстрой зарядки — **протоколы согласования (Power Delivery, Quick Charge)**.
Мощность ($P$) — это произведение напряжения ($V$) на силу тока ($I$).
Адаптер не может выдать 140 Вт при стандартных и безопасных 5 вольтах, потому что для этого потребовался бы кабель толщиной в палец, способный пропустить 28 ампер. Чтобы передать 75 Вт или 140 Вт, зарядное устройство должно повысить **напряжение** (до 9 В, 12 В, 20 В или 28 В).
Но повышение напряжения — опасный процесс. Если адаптер подаст 20 вольт в кабель, к которому подключены наушники, рассчитанные только на 5 вольт, они моментально сгорят.
**Как это работает на самом деле:**
1. Когда вы подключаете одно устройство, его контроллер связывается с адаптером по специальным дата-линиям (контактам) в кабеле и говорит: *"Я смартфон, я умею принимать 20 вольт, давай быструю зарядку"*.
2. Адаптер отвечает: *"Понял, повышаю напряжение"*, и начинается зарядка на 75 Вт.
### Что происходит при подключении кабеля "3 в 1"
Дешевые кабели-разветвители (даже если они подключены к блоку на 140 Вт) физически объединяют контакты питания.
Когда вы подключаете три разных устройства одновременно, возникает конфликт:
* Адаптер не может подать три разных напряжения на один провод одновременно (законы физики этого не позволяют).
* Смартфоны пытаются отправить запрос на быструю зарядку, но дата-линии либо вообще отсутствуют в таких кабелях, либо сигналы смешиваются в «кашу».
* Зарядный блок видит, что на другом конце кабеля происходит что-то непонятное, и в целях безопасности активирует базовый, самый медленный профиль USB.
### Итог: на какой мощности они будут заряжаться?
Из соображений безопасности блок питания выдаст стандартные **5 вольт** и заблокирует любую быструю зарядку. Вся эта система превратится в самую обычную, медленную зарядку из начала 2010-х годов.
* **Наушники:** будут заряжаться на своих максимальных **2 Вт** (5 В, ~0.4 А).
* **Смартфон (35 Вт):** будет заряжаться на мощности около **5–10 Вт** (5 В, 1–2 А).
* **Смартфон (75 Вт):** тоже будет заряжаться на мощности около **5–10 Вт** (5 В, 1–2 А).
Кроме того, общая мощность всей этой связки упрется в максимальный лимит адаптера при 5 вольтах. Обычно даже сверхмощные блоки на 140 Вт по линии 5 В выдают не больше 15 Вт (3 Ампера) суммарно. Эти 15 Вт просто поделятся между тремя устройствами пропорционально их запросам, и смартфоны будут заряжаться очень долго.
Главное: **зарядка не “подаёт 140 Вт” в устройства**. 140 Вт — это максимум, который адаптер способен отдать при подходящем протоколе, напряжении, кабеле и устройстве. Устройство действительно само ограничивает ток зарядки, но при USB-C Power Delivery высокая мощность появляется только после переговоров между источником и потребителем. В USB-C без PD обычно речь о 5 В, а для напряжений выше 5 В нужен PD-контракт; TI прямо описывает USB PD как процесс переговоров между source и sink, а для мощностей выше 15 Вт указывает необходимость PD-протокола. ([ti.com][1])
### Что будет с кабелем 3-в-1
Зависит от конструкции кабеля.
**1. Простой разветвитель без умной электроники.**
Все устройства сидят на общей линии питания. Тогда у них не может быть трёх независимых напряжений: например, 5 В для наушников, 9/12 В для одного телефона и 20 В для другого. Скорее всего, всё останется на 5 В, а телефоны будут заряжаться медленнее своих максимумов. Наушники при этом возьмут свои условные 2 Вт или меньше, но **не заставят телефоны заряжаться по 2 Вт**.
**2. “Умный” кабель 3-в-1 с распределением мощности.**
Тогда внутри кабеля есть контроллеры, а иногда и преобразователи питания. В таком случае мощности распределяются по правилам производителя. Например, у одних 3-в-1 кабелей прямо указаны разные лимиты по веткам: 100 Вт на один USB-C, 12 Вт на второй USB-C и 2,5 Вт на зарядку часов; у другого примера указаны 100 Вт USB-C, 27 Вт Lightning и 2,5 Вт для часов. То есть реальные лимиты задаются не самым слабым устройством, а схемой кабеля и конкретной веткой. ([Chubbycable][2])
**3. Настоящий многопортовый зарядный адаптер.**
Если бы это был не один разветвлённый кабель, а зарядка с тремя отдельными портами, каждый порт мог бы вести отдельные переговоры с устройством, а зарядка распределяла бы общий бюджет мощности между портами. У таких устройств распределение часто задано таблицами или “умным” менеджментом мощности; например, Anker для 2-в-1 USB-C кабеля пишет о встроенном управлении распределением мощности, а не о правиле “все по самому слабому”. ([Anker][3])
### Итог по вашему примеру
Наушники с максимумом **2 Вт** не ограничат оба смартфона до **2 Вт**. Они просто возьмут свои 2 Вт или меньше.
Но смартфоны с максимумами **35 Вт** и **75 Вт** не обязательно получат эти 35 и 75 Вт через кабель 3-в-1. Они получат максимум только если:
зарядный адаптер поддерживает нужный протокол, кабель поддерживает нужную мощность именно на этой ветке, внутри кабеля есть корректное распределение питания, а смартфоны согласовали нужный режим зарядки.
Практический ответ: **собеседник неправ; вы правы в принципе “устройство само берёт сколько может”, но не правы в части “все автоматически зарядятся на своих максимумах через любой 3-в-1 кабель”**. Правильная формулировка: каждое устройство потребляет столько, сколько ему разрешают его контроллер, протокол зарядки, текущая батарея/температура и ограничения конкретного кабеля/ветки, при общем лимите адаптера.
"Спецификация USB PD прямо запрещает использование нескольких коннекторов на одной из сторон соединительного кабеля. Это логичное ограничение, учитывая токи мощностью до 100 Вт, которые поддерживает стандарт (до 20 В / 5 А через USB Type-C)."
Ответ - будет непредсказуемая мощность зарядки. С возможным выходом из строя устройств без ПД, включенных к такому тройному шнуру.
И дай бог если в протоколе PD предусмотрена внезапная смена потребности потребителя.
Я бы не рисковал, а спеки читать лень.
Алекс меня сильно удивил. На конце зарядки/п.банка ведь одна трасса питания/общения по протоколам! Как различать разных потребителей?
обычным читателям "блогов про трампа, маска и зеленского" не обязательно такое знать ))
)) Да да, по собственной.
- без какого-либо протокола быстрой зарядки адаптер будет выдавать 5В/500мА, которые будут течь в самое голодное устройство. По мере ослабления его аппетита станут заряжаться другие
- простые протоколы быстрой зарядки (из тех что работают со времен USB-A и Micro-USB) согласовываются через сопротивление между контактами данных D+/D-. Если 3 устройства включить параллельно то черт знает что решит зарядник, но лучше не пробовать
- PD согласовывается обменом данных через специальные контакты. Подключая их параллельно так же получишь белиберду
Важный момент: если со стороны зарядника Type-C, то он вообще не подаст напряжение, пока со стороны устройства не распознает определенное сопротивление на контактах согласования протокола зарядки. Если подключить 3 устройства параллельно то сопротивление будет в 3 раза ниже и никакой зарядки, даже минимальной, вообще не произойдет.
Вероятно в кабеле есть чип который выдает себя за устройство, вместо того чтобы просто подключать все 3 устройства параллельно. Как он работает мы не знаем.
Сейчас думаю такое должны как-то разруливать, но я бы не рисковал, а замерил бы какими-то юсб-докторами.
-- Прощу прощения за причиненное неудобство
-- Прощу прощения за причиненное неудобство
Я слышал что его тихо убрали, но не в курсе подробностей.
в разветвителе кабеля есть управляющий чип (микросхема), который переключает режим с PD на 5В при подключении 2+ устройств
Пустить 5В 2А постоянкой, 20В 5А переменкой, конденсаторами и индуктивностями разделить по хвостам, переменку выпрямить и сгладить.
На наклейке написать "до 300Вт".
И сказка заканчивается на этом, потому что молчанье было ему ответом.
(с) Леонид Каганов
Полный текст:
lleo.me
P.S. Видите, дети, все три устройства сгорели, значит, каждое заряжалось по максимуму, просто очень короткое время. 😄
Надо просто купить нормальное ЗУ с 3 портами и не морочить себе голову с дебильными трёххвостыми проводочками.
На прошлой неделе заказал трехконтроллерную пятипортовую зарядку, теперь жду, когда приедет.
ИИ полезен, потому что:
* быстро отвечает на вопросы;
* помогает разобраться в сложных темах;
* может предложить разные варианты и объяснения;
* доступен в любое время.
Но у общения с людьми есть то, чего у ИИ нет:
* личный опыт и знание конкретной ситуации;
* эмоциональная поддержка и взаимопонимание;
* ответственность за решения (например, у врача, юриста, преподавателя);
* возможность совместно что-то создавать и обсуждать с учётом нюансов, которые трудно полностью описать.
Кроме того, ИИ может ошибаться, быть не в курсе некоторых фактов или не понимать скрытый контекст так же хорошо, как человек, который вас знает.
Поэтому вопрос не столько в том, «зачем спрашивать кого-то, если есть ИИ», сколько в том, что эти источники информации могут дополнять друг друга. Для многих задач ИИ — удобный инструмент, а для некоторых ситуаций мнение, опыт или участие другого человека остаются очень ценными.
Вполне возможно, что кабель очень-очень умный, сперва договаривается с каждым устройством, подключенным к нему, а потом уже договаривается с зарядкой на таком напряжении/токе, чтобы всех устроило.
Если новое устройство подключается в процессе, то должен быть механизм, когда на неподключенные концы подается некое "базовое" напряжение, а в момент подключения происходит обмен и заново с блоком питания.
В этом случае, конечно, зарядка может быть осуществлена и на максимальной мощности.
- Что вы, доктор!
Я им наслаждаюсь!"
Что вас так зацепило, прямо-таки уязвило в комменте гражданина из поста про дьютики? Что за снобизм?
Я тоже регулярно закупался во время путешествий в заграничных дьютиках виски или коньяком. Специально брал из дома пупырчатую плёнку. Дорогой топовый напиток там гораздо дешевле и гарантия от подделок. Специфика такая для жителя роисси, знаете ли. Я теперь тоже быдло?
(Сейчас так не делаю, потому что интенсивное курение отбило вкус, и я не ощущаю разницы с дешёвыми блендед-сортами. Сейчас я привожу сигареты блоками.)
1) Каждый шлейф независим, умеет независимо договариваться о напряжении и токе? Т. е. фактически у нас 3 независимых зарядника просто в одном корпусе
2) Шлейфы тупо спаяны. Договориться о современных протоколах не получится т. к. придут противоречивые ответы. В этом случае зарядное должно выдать стандартные (безопасные) 5 вольт.
На независимые каналы очень далеко не всякие зарядки-то могут, а уж кабели точно не содержат внутри себя трёх независимых преобразователей.
Ну теоретически это возможно, в реальности это точно не так.
У Гугла нет однозначного ответа на эту тему. И ни один из них не относится к быстрой зарядке.
Когда к зарядке подключены 3 устройства одним кабелем, то зарядка никак не сможет каждому их них подать по этому кабелю своё напряжение и ток. Будет какое-то одно.
По идее, что если умеет договариваться только одно, то оно и договорится, а остальные получат то же самое (и могут сгореть, если получат больше, чем умеют переварить). Если умеют договариваться несколько, то они должны мешать друг другу.
По факту, думаю, такие кабеля, чтобы избежать выход из строя разных устройств, поддерживают только одно напряжение и один ток - его все и получат.
P.S. А так, да, можно проверить, что там идёт.
Но наверняка в этом проводе чип, который переключает зарядку на 5В
Это был шок!!! USB-порт, который я считал образцом стандартности и стабильности (больше никаких разномастных зарядок ни по вольтажу, ни по разъёму, нет, сэр!) оказался предательски коварным. Мутя что-то со своими протоколами-шмотаколами, может неожиданно выдать убийственный удар. Теперь я с опаской гляжу на свою универсальную зарядку.
Одна жена обед готовит.
Одна жена за детьми следит.
И это все одна?"
Остается вопрос - что внутре этой коробочки. Так что - эксперимент критерий истины, есть повод раскопать три из этих у меня их штук пять разных!
Это был шок!!! USB-порт, который я считал образцом стандартности и стабильности (больше никаких разномастных зарядок ни по вольтажу, ни по разъёму, нет, сэр!) оказался предательски коварным. Мутя что-то со своими протоколами-шмотаколами, может неожиданно выдать убийственный удар. Теперь я с опаской гляжу на свою универсальную зарядку.
P.S. Но отчего же стальным? Медным же.
Данные текут по data+ и data-.
Правильно было бы: каким напряжением будут заряжаться устройства.
Совпадение? Не думаю...