Bagaimana kabel USB buruk yang tidak mengikuti spesifikasi dapat merusak charger / hub?

Dalam ulasan ini (yang dengan cepat mendapat perhatian publik yang signifikan ), seorang insinyur Google menunjukkan kelemahan pada kabel, yang menurutnya dapat "berpotensi merusak hub atau pengisi daya USB".

Dari review yang sama, "nilai 56 kΩ ± 5% harus digunakan, untuk memberikan toleransi terhadap penurunan IR pada V BUS dan GND dalam rakitan kabel". Dapatkah seseorang menjelaskan hal ini dan menjelaskan bagaimana kabel yang buruk dapat benar-benar merusak hub atau charger dan mengapa resistor 10 kΩ yang digunakan pada kabel khusus ini tidak cukup untuk mencegah hal ini?

Pada dasarnya, resistor itu digunakan untuk memberi tahu perangkat apa jenis antarmuka yang terhubung.

Jika resistor 56K, itu menunjukkan ke perangkat yang terhubung bahwa itu sebenarnya terhubung ke port USB-2.0, dan itu harus dinegosiasikan dengan host jarak jauh untuk mempelajari jumlah daya yang dapat dengan aman ditarik.

Jika resistor 10K, itu harus menunjukkan bahwa itu terhubung ke host yang mampu memberikan 3 amp daya tanpa negosiasi yang diperlukan .

Kekhawatiran di sini adalah bahwa bahkan antarmuka USB-2.0 berdaya tinggi hanya ditentukan hingga 1,5A (lebih tinggi untuk pengisi daya khusus tanpa data).

Pada dasarnya, masalahnya adalah bahwa tidak ada cara untuk memprediksi dengan aman apa yang akan terjadi pada setiap bagian dari perangkat keras di luar sana ketika perangkat yang terhubung menarik 2X arus yang awalnya dirancang untuknya. Tergantung pada desain perangkat kerasnya, perangkat bisa gagal dalam banyak cara, beberapa di antaranya mampu berpotensi merusak perangkat yang terhubung.

Jika Anda beruntung dan memiliki host yang dirancang dengan baik , kegagalannya hanya merupakan pemutusan sirkuit terbuka dari PTC yang akan mencegah pengisian daya, tetapi atur ulang begitu kelebihan beban terputus. .

Namun, di atas menyiratkan Anda memiliki perangkat host yang memiliki PTC, yang sering tidak benar di banyak hub ultra-murah. Jika perangkat Anda tidak memiliki fasilitas perlindungan, Anda malah dapat menemukan mode kegagalan catu daya untuk diri sendiri.

Sekali lagi, idealnya, catu daya hanya akan dimatikan karena kelebihan beban. Namun, sekali lagi, ini menyiratkan pertimbangan keselamatan yang tepat telah diperhitungkan dalam catu daya, yang umumnya menaikkan harganya. Di sisi lain, dimungkinkan (misalnya) host menggunakan konverter DC-DC untuk mengubah rel 12V lokal ke 5V untuk antarmuka USB, dan kelebihan beban menyebabkan MOSFET switching gagal korsleting, menghasilkan 12V pada Garis USB 5V, yang hampir pasti akan merusak sirkuit internal host, dan elektronik perangkat.

Kasus terburuk, patologis terburuk akan menjadi di atas, hanya perangkat / pengisi daya yang terhubung kemudian terbakar, dan membakar rumah Anda, membunuh kucing / pengganti kucing Anda (yang lainnya, anak-anak, anjing, musang, tupai kecil yang marah dll. ...).

Ini adalah skenario yang tidak mungkin, dan sistem gagal yang dijelaskan di atas tentu saja tidak dirancang dengan baik, tetapi akan bekerja secara normal jika tidak, dan memenuhi standar . Produsen adaptor tidak dapat mengetahui bahwa tidak ada perangkat seperti itu di luar sana, dan karena itu menjual perangkat yang sengaja melanggar spesifikasi USB hanya untuk membuat perangkat yang terhubung mengisi daya lebih cepat sangat tidak bertanggung jawab.

Akibatnya, resistor 10KΩ tidak "mencegah" itu, itu sebenarnya digunakan sebagai bagian dari sistem untuk menginformasikan perangkat yang terhubung tentang host yang terhubung dengannya. Ini secara efektif berbohong ke perangkat yang terhubung, dan mengklaim tuan rumah dapat melakukan hal-hal yang sepertinya tidak pernah dirancang untuk dilakukan.