Какой максимальный ток выдержит USB и другие разъемы

Привет! С вами магазин Electronoff.

Мы немного устали снимать серьезные видео, поэтому сейчас будет развлекательно-познавательное. 

В процессе проектирования разных устройств очень важным есть вопрос питания будущей конструкции. И если вы собираетесь делать что-нибудь такое большое и мощное, например стоваттный светодиодный фонарик, или большущий радиоуправляемый танк на аккумуляторах и ардуино, такие вещи, скорее всего, будут потреблять большой ток. Ну и, чтобы обеспечить долгую работоспособность всего прибора, нужно учитывать максимальный допустимый ток не только для проводов внутри устройства, но и всех силовых разъемов. 

Проблема только в том, что для большинства популярных разъемов максимальный ток описан довольно расплывчато, а вдобавок зависит от качества изготовления у конкретного производителя. Так что мы решили проверить на деле, сколько же ампер могут без боли и последствий пережить различные разъемы, типа USB и microUSB, 5.5 x 2.1 мм, 3.5mm jack, и парочку других. 

Устройством для тестирования разъемов у нас выступит импульсный лабораторный блок питания от BVP, максимальный выходной ток которого достигает 30 А. 

Начнем с самых популярных сейчас USB коннекторов. Соединим между собой штекер и гнездо и создадим между ними короткое замыкание. Готово, теперь плавно увеличиваем ток и наблюдаем за процессом. Начнем с 2 А.

Результаты. Как видим, 2 ампера разъем держит без проблем. 3 А тоже держит достойно, так что попробуем поднять до 4-х. При 4-х амперах разъем нагрелся до 54 градусов - это, конечно, многовато, но еще в пределах нормальной работы. Ток в 5.5 А разъем перенес тяжело, с нагревом до 94 градусов. А при 7 амперах совсем расплавился.

Окей, давайте теперь проверим их младших собратьев, MicroUSB. 

Результаты. При 2 А разъем нагрелся почти до 40 градусов. Это при условии естественного охлаждения. Так что можем сказать, что такой ток — близкий к максимальному для этого типа. При токе в 5.5 А температура выросла до 154 градусов. Ого! Но разъем все еще работает. А вот при 6 А, температура достигла 204 градусов и разъем немножко расплавился. 

Следующими в списке будут стандартные разъемы питания 5.5 х 2.1 мм. Процедура точно такая же — соединяем гнездо и штекер, и на одном конце замыкаем плюс и минус. 

Результаты. При силе тока в 5 А разъем нагрелся всего на пару градусов, что, в принципе, и ожидалось. Неплохо! Попробуем увеличить ток в 2 раза, до 10 А. Такой ток разъемы перенесли со скрипом, нагревшись почти до 100 градусов. Вывод - это их максимальный ток. 

Интересно, а на какой ток рассчитаны аудио-разъемы типа minijack? Можно ли его использовать в качестве разъема питания устройств? Проверяем. Замыкаем гнездо и штекер, увеличиваем ток. Начнем с небольшой силы тока, равной 2 амперам. 

Результаты. При токе в 2 А наш разъем уже нагрелся до 50 градусов, так что его предел — 2.5, или, совсем максимум, 3 А. Больше он не выдержит. Но как для сигнального разъема и такой результат вполне неплох! 

Теперь стало значительно понятнее, на какую мощность рассчитаны разъемы, которые мы с вами используем практически каждый день. Вместе с этим (мы надеемся) стало более понятно, в каких ситуациях приемлимо использовать тот или иной разъем, а в каких лучше подобрать другой вариант, чтобы избежать различных неприятных, или даже опасных, последствий.