Кабель usb срок службы

Износостойкость электрических контактов USB разъемов

Вопросы износостойкости электрических контактов всегда занимали умы разработчиков электронной аппаратуры различного назначения. Износостойкость электрических контактов напрямую связана с надёжностью электрических соединений и непосредственно влияет на надёжность и правильность функционирования электронной аппаратуры, компьютеров, гаджетов и приборов.

USB-разъёмы в компьютерах и мобильных устройствах

Помимо приборных соединителей в компьютерах и ноутбуках используются так называемые USB-соединители. Подробнее о USB см. Разъёмы, кабели и распайка USB 1.1 и USB 2.0

Эти соединители используются для подключения самых различных периферийных устройств, например, таких как компьютерный мыши, графические планшеты, принтеры, сканеры, флэш-карты и внешние жёсткие диски с подключением по USB.

Стандартные USB-A и USB-B разъёмы рассчитаны минимум на 1 500 циклов подключения-отключения. Об износостойкости этих и других USB-соединителей см. Износостойкость контактов USB разъёмов

Такого ресурса USB-соединителей USB-A и USB-B хватает на 4 года ежедневного использования.

Износостойкость контактов USB разъёмов

В середине 1990-х годов был разработан и принят индустриальный стандарт, касающийся USB (сокращение от Universal Serial Bus) определяющий кабели, соединители и протоколы обмена при использовании данной шины для целей связи, коммуникации, энергопитания между компьютерами и периферийными электронными устройствами.

Стандартные USB-A и USB-B соединители

Стандартные USB-A и USB-B соединители используются для подключения таких устройств как компьютерные мыши, графические планшеты, принтеры, сканеры и МФУ.

Посредством стандартных USB разъёмов подключаются различные хранилища данных, наиболее распространёнными являются USB флэш-накопители и жёсткие диски с USB-интерфейсом.

Кроме того, такие соединители используются для подключения различных дивайсов, например, фотокамер и видеокамер для выгрузки изображений, музыкальных плееров для загрузки музыки, электронных книг (digital book) для загрузки файлов.

Стандартные USB-A и USB-B разъёмы (standard USB-A и USB-B) рассчитаны минимум на 1 500 циклов подключения-отключения

Насколько велика износостойкость стандартных USB-A и USB-B соединителей?

Если принять, что в году 365 дней и пользователь производит один цикл подключения-отключения в день, то заявленного ресурса в 1 500 циклов будет достаточно для эксплуатации в течение 1 500/365=4.1 года.

При оценке ресурса стандартных USB-A и USB-B соединителей следует учитывать несколько моментов:

Во-первых, в стационарных компьютерах стандартные USB-разъёмы монтируются в корпусе устройства (на передней или задней панели, либо сбоку) и соединяются с материнской платой при помощи плоского кабеля или шлейфа. Эта конструкция, теоретически, обладает весьма высокой ремонтопригодностью, ведь при износе разъёма его несложно заменить.

Во-вторых, системные блоки стационарных компьютеров устанавливаются в определённых местах офисной или иной мебели, на полках или на полу. Для своего удобства пользователи включают длинный USB-кабель в соответствующий разъём системного блока. При этом другой конец кабеля с разъёмом для дивайсов располагается на рабочем месте. Таким образом основному износу подвергается кабельный USB-разъём для подключения дивайсов, а не USB-разъём компьютера.

Мини USB соединители

Эти соединители вызваны к жизни миниатюризацией электронных устройств, при компоновке которых конструкторы не располагают достаточным местом для размещения стандартных USB-B соединителей.

Мини USB соединители нередко используются в фотокамерах, карт-ридерах и жёстких дисках с USB-интерфейсом.

Мини USB соединители (mini USB разъёмы) рассчитаны не менее, чем на 5 000 циклов подключения-отключения

Насколько велика износостойкость мини USB-соединителей?

Если принять, что в году 365 дней и пользователь производит один цикл подключения-отключения в день, то заявленного ресурса в 5 000 циклов будет достаточно для эксплуатации в течение 5 000/365=13.6 года. А при двух циклах в день – более шести лет.

При оценке ресурса мини USB-соединителей следует учитывать несколько моментов:

Во-первых, мини USB-соединители встраиваются в компактную аппаратуру и дивайсы с плотной компоновкой. Такие устройства имеют ограниченную ремонтопригодность, поэтому запас надёжности разъёмов повышает надёжность подобных устройств в целом.

Во-вторых, устройства, оборудованные мини USB-разъёмами используются достаточно интенсивно и регулярно подключаются к компьютеру для переноса информации.

Микро USB соединители

Дальнейшая миниатюризация различных электронных устройств привела к появлению микро USB соединителей.

Микро USB соединители нашли применение в телефонах, смартфонах, планшетных компьютерах и других мобильных устройствах.

Micro USB рассчитаны, как минимум, на 10 000 циклов подключения-отключения

Насколько велика износостойкость микро USB-соединителей?

Если принять, что в году 365 дней и пользователь производит один цикл подключения-отключения в день, то заявленного ресурса в 10 000 циклов будет достаточно для эксплуатации в течение 10 000/365=27.3 года. А при четырёх циклах в день – более шести лет.

При оценке ресурса микро USB-соединителей следует учитывать следующее:

Во-первых, мобильные устройства стали многофункциональными. Планшетные компьютеры и сматрфоны получили встроенные камеры. Эти устройства «умеют» фотографировать, снимать видео, проигрывать музыку и фильмы и многое другое. Кроме того, некоторые гаджеты применяются для хранения и переноса информации в режиме USB-диска или флэшки. В связи с этим интенсивность обмена данными с внешними устройствами существенно выросла и, естественно, выросли требования к износостойкости USB-разъёмов.

Во-вторых, уменьшилось число разъёмов на корпусах электронных дивайсов. На разъём микро USB легла дополнительная нагрузка, ведь он служит как для обмена данными, так и для питания устройства и зарядки его аккумуляторов. Многие устройства, независимо от того, подключали их к компьютеру или нет, требуют ежесуточной подзарядки аккумуляторов.

Современные USB-C соединители

Разъемы USB-C вызваны к жизни желанием создать унифицированный вариант разъёма, который с успехом заменит мини- и микро-USB в миниатюрных устройствах. Ведь современные дивайсы всё больше и больше напоминают небольшие плоские пластинки, а их толщина стремительно уменьшается. Традиционно все разъёмы таких устройств располагаются на тонких и узких боковых сторонах, поэтому габаритные размеры ответной части разъёма имеют важное значение для разработчиков дивайсов.

Несомненно положительным потребительским качеством USB-C соединителя является отсутствие необходимости как-то ориентировать разъём.

Разъемы USB-C рассчитаны не менее, чем на 10 000 циклов подключения-отключения

Насколько велика износостойкость USB-C соединителей?

Если принять, что в году 365 дней и пользователь производит один цикл подключения-отключения в день, то заявленного ресурса в 10 000 циклов будет достаточно для эксплуатации в течение 10 000/365=27.3 года. А при четырёх циклах подключения-отключения в день – более шести лет.

При оценке ресурса USB-C соединителей следует учитывать следующее:

Во-первых, мобильные устройства стали многофункциональными. Планшетные компьютеры и сматрфоны получили встроенные камеры. Эти устройства «умеют» фотографировать, снимать видео, проигрывать музыку и фильмы и многое другое. Кроме того, некоторые гаджеты применяются для хранения и переноса информации в режиме USB-диска или флэшки. В связи с этим интенсивность обмена данными с внешними устройствами существенно выросла и, естественно, выросли требования к износостойкости USB-разъёмов.

Во-вторых, уменьшилось общее число разъёмов на корпусах ноутбуков, смартфонов и других электронных дивайсов. На разъём USB-C возлагается дополнительная нагрузка, ведь он служит как для обмена данными, так и для питания устройства и зарядки его аккумуляторов. Многие мобильные устройства, независимо от того, подключали их к другим устройствам или нет, требуют ежесуточной подзарядки аккумуляторов.

Источник

USB-кабель для телефона: как выбрать и что нужно знать?

Существуют ли такие люди, у которых не ломался кабель зарядного устройства?

Всем знакомы советы по увеличению срока службы шнура: установка обычной маленькой пружинки у основания штекера, минимизация изгибов, бережное хранение и так далее. Но все (или почти все) эти действия лишь отдаляют тот день, когда возникнет необходимость идти в магазин мобильной электроники за новым аксессуаром.

При покупке USB-кабеля возникает логичный вопрос: какой же именно выбрать, чтобы не прогадать? Ответ зависит от очень многих факторов, ведь для кого-то важна скорость зарядки, а некоторым главное, чтобы цвет кабеля подходил под новый чехол. Давайте разбираться.

Типы USB-шнуров

Первым делом нужно определиться с типом кабеля. Это не сложно, ведь их всего три: micro-USB, USB Type-C и Lightning. В нашем случае все проще, ведь Lightning необходим владельцам iPhone, а Type-C пока используется только на флагманских устройствах. Выбор в большинстве случаев будет падать на micro-USB, но на всякий случай нужно убедиться в этом на сто процентов.

Есть ли смысл переплачивать?

Основная функция шнура — синхронизация смартфона с зарядным устройством или компьютером, поэтому при совершении покупки нужно обратить внимание на качество материалов и страну-производителя. Возможно, качественный шнур будет несколько дороже, но это того стоит. Кабель, выполненный из качественных материалов, способен ускорить как зарядку смартфона, так и передачу данных с компьютером. Более высокая скорость объясняется меньшим сопротивлением.

Пример: у нас есть зарядное устройство, выдающее 2А, дешевый аналог из Китая за 2 доллара, и качественный шнур, стоящий в несколько раз дороже. При сравнении обоих кабелей процесс зарядки будет отличаться, так как через дешевый шнур сила тока будет равна от 0,3 до 0,6А, что, в среднем, в 3-4 раза медленнее, чем через качественный оригинальный USB-кабель. Переплатить пару сотен и снимать телефон с зарядки через 1-2 часа, или сэкономить и заряжать телефон по 3-6 часов — выбор очевиден.

Характеристики USB-кабелей

Материал, наличие световых индикаторов, длина и еще куча факторов — ценообразующие параметры. Важно понимать, что из всего этого действительно необходимо.

Материал . Очень важный параметр, причем имеется в виду как материал штекера (пластмасс или металл), так и самого шнура, который может быть обвит тканевым переплетом. На него приятно не только смотреть, но и знать, что кабель прослужит в несколько раз больше.

Форма . Также немаловажный фактор, от которого зависит срок пользования аксессуаром. Итак, есть три основные формы: круглая, плоская и так называемая «пружинка». Круглая форма отличается маленькой стоимостью по сравнению со своими соперниками, и на этом ее плюсы заканчиваются. Плоская форма отличается тем, что почти не запутывается (во всяком случае меньше, чем предыдущий) и не занимает места в кармане/рюкзаке/любом другом месте, в котором хранится кабель. Достаточно просто свернуть его в несколько раз, чтобы он был компактным. Последний по списку, но не по значению, вариант — «пружинка». Он компактный, удобный и оригинальный, но если вдруг каким-то образом запутается, на восстановление прежней формы могут уйти несколько минут. Самый дешевый кабель будет круглой формы, самый дорогой — формы пружинки.

Длина . Выбирается исключительно индивидуально. Что зависит от длины? Скорость зарядки у более короткого кабеля выше, но незначительно (на деле это незаметно). Выбрать длинный провод логично в том случае, если розетка находится далеко от дивана/тумбочки/кровати/любого места, где заряжается смартфон.

Световые индикаторы . Встроенные в штекеры светодиоды, загорающиеся при подключении смартфона к зарядному/любому другому устройству. Это скорее переплата и некая «примочка», чем полезная вещь.

Цвет . В плане характеристик этот фактор ни на что не влияет. Иногда пользователи стремятся подобрать блок питания и кабель одинакового цвета из эстетических побуждений. Другого смысла в этом нет. Шнур белого цвета легче найти в темноте, машине, бардаке, но он заметно чаще пачкается. Какими бы ни были красивыми цвета, переплаты они не стоят, ведь от переливающегося провода телефон быстрее не зарядится.

Все вышеперечисленные параметры больше влияют на цену, чем на качество, поэтому заострять на них внимание необязательно.

Итоги

Если шнур вышел из строя, и возможности зарядить телефон нет, сначала нужно определиться с типом разъема. Выполнив основное условие, можно отправляться в магазин и выбирать шнур, обращая внимание на производителя, качество, материал и длину. Если средства позволяют, можно поэкспериментировать со цветом, формой и светодиодами.

Источник

Срок службы кабелей и разъемов

Мне задают много вопросов о сроке службы кабелей. В целом большинство стандартных кабелей будет работать несколько лет без существенных ухудшений. Такие кабели начинают выходить из строя примерно за то же время, которое нужно, чтобы в новом автомобиле начались проблемы с электропроводкой. Однако качественные и правильно сконструированные кабели будут служить вам десятилетиями, не требуя никакого внимания. При этом ухудшение качества сигнала, вызванное коммутационными проблемами, возникает гораздо быстрее. Эти проблемы связаны с металлами, используемыми в проводниках и разъемах.

Проблемы, возникающие с электронным оборудованием при правильном уходе, чаще всего связаны с проводными соединениями и местами пайки. Это применимо как к кабелям, так и к печатным платам. Главная проблема – коррозия. Дорожки на печатных платах, места пайки и проводники подвержены коррозии. Высококачественные платы покрываются лаком, предотвращающим поверхностную коррозию, аналогичным образом защищаются проводники кабелей класса High-End. Биметаллические соединения могут существенно ускорять коррозию. В конце 1960-х годов решение этой проблемы было предложено компанией Western Electric –свинцово-оловянный сплав 63-37, эвтектический припой. Он представляет собой уникальный сплав металлов, температура плавления и затвердевания которого ниже, чем каждого из его составляющих. Такой припой объединяет схожие материалы в неразрывное соединение, по качествам превосходящее биметаллическое. Сплав 63-37 решил проблему печатных плат с оловянными дорожками, и с тех пор все платы обычно распаиваются именно им. С кабелями проблема посложнее, поскольку требуется соединять медь и серебро. В 1988 году я разработал эвтектический припой на базе олова, свинца, серебра и меди, сейчас он используется в большинстве кабелей и техники класса High-End.

К сожалению, все спаять между собой невозможно, необходимы разъемы. Главная проблема разъемов – эрозия, возникающая от протекающего через них тока. Качество и срок службы разъема во многом определяется материалами, из которых изготовлено покрытие. В ламповом оборудовании слабое место – контакты ламп. Они изготовлены из сплава, выбранного из-за совместимости со стеклом, однако при этом этот сплав обладает не очень хорошими качествами для использования в разъемах. Приходится периодически вынимать и вставлять лампы во избежание ухудшения звучания и увеличения уровня шума. Разъемы «кабель-плата» аналогичны по свойствам и также нуждаются в периодическом уходе.

Часто в качестве покрытия для разъемов выбирают золото, поскольку оно не подвержено коррозии, однако это не спасает от другой беды – эрозии. Золото – мягкий металл, в связи с чем его поверхность на молекулярном уровне не абсолютно плоская. Текущий ток вызывает эрозию (черная грязь на используемых позолоченных разъемах – это эрозированная золотая пыль), а значит, и необходимость постоянного ухода.

Эрозия пропорциональна колебаниям тока. Чем больше ток и чем выше его частота, тем быстрее изнашивается разъем. Отказ контактов в первых микропечах и радарном оборудовании обусловил запрос военных ведомств на поиск лучшего покрытия. Им оказался металл родий, чрезвычайно твердый и плоский, он не корродирует и не эрозирует – однако довольно дорог. Сегодня в лучших кабелях используется родиевое покрытие, хотя успешно используются и другие формулы, например золотое покрытие Hard Gold (разъемы Audioquest и XLO). Существует также сплав на базе палладия, незначительно уступающий родию. К сожалению, многие кабели оснащаются никелевым покрытием – а никель это магнитный металл, сильно уступающий по качествам золоту, палладию или родию.

Чистота металла также влияет на срок службы кабеля. Нечистые металлы постепенно «изнашиваются». Срок службы крупнокалиберных кабелей, например линий электропередачи, составляет более 30 лет. У проводников меньшего размера и жизнь короче, особенно в тех местах, где материал подвергался механической обработке или пайке.

Заключение: Эмалированная чистая медь или серебро с легкоплавким эвтектическим припоем – лучшее решение. Грамотно сделанные разъемы с надлежащим покрытием при нормальном использовании прослужат вам многие десятилетия.

Источник