Как плохой USB-кабель, который не соответствует спецификации, может повредить зарядное устройство / концентратор?

В этом обзоре (который быстро привлек значительное внимание общественности ) инженер Google указал на изъян в кабеле, который, по его словам, может «потенциально повредить USB-концентратор или зарядное устройство».

Из того же обзора «следует использовать значение 56 кОм ± 5%, чтобы обеспечить допуск на падение напряжения на шине V и GND в кабельной сборке». Может ли кто-то пролить некоторый свет на это и объяснить, как плохой кабель может на самом деле повредить концентратор или зарядное устройство и почему резистор 10 кОм, используемый в этом конкретном кабеле, недостаточен для предотвращения этого?

По сути, этот резистор используется, чтобы сообщить устройству, к какому интерфейсу оно подключено.

Если резистор составляет 56 кОм, это указывает подключенному устройству, что оно фактически подключено к порту USB-2.0, и ему необходимо договориться с удаленным хостом, чтобы узнать количество энергии, которое оно может безопасно потреблять.

Если резистор составляет 10 кОм, это должно указывать на то, что он подключен к хосту, который способен обеспечить 3 амперной мощности без каких-либо согласований .

Проблема здесь заключается в том, что даже самые мощные интерфейсы USB-2.0 были рассчитаны только до 1,5 А (выше для специальных зарядных устройств без данных).

По сути, проблема заключается в том, что нет способа безопасно предсказать, что произойдет с каждым компонентом оборудования, когда подключенное устройство потребляет в 2 раза больше тока, для которого оно было изначально разработано. В зависимости от конструкции оборудования, оно может выйти из строя множеством способов, некоторые из которых могут потенциально повредить любые подключенные устройства.

Если вам повезет и у вас правильно сконструированный хост , то сбой будет просто отключением PTC при разомкнутой цепи, что предотвратит зарядку, но будет сброшено после отключения перегрузки. ,

Тем не менее, выше означает , что вы есть хост-устройство , которое имеет ПТК, которая часто не соответствует действительности во многих ультра-дешевых концентраторов. Если ваше устройство не имеет каких-либо средств защиты, вы вместо этого можете самостоятельно определить режим отказа его источника питания.

Опять же, в идеале, блок питания просто отключился бы при перегрузке. Однако, опять же, это подразумевает, что в блоке питания были учтены надлежащие соображения безопасности, которые обычно повышают его цену. С другой стороны, возможно (например), что хост использует преобразователь DC-DC для преобразования локальной шины 12 В в 5 В для интерфейса USB, а перегрузка вызывает сбой коммутационного MOSFET, что приводит к 12 В на Линия USB 5V, которая почти наверняка повредит как внутреннюю схему хоста, так и электронику устройства.

Абсолютным, патологическим наихудшим случаем было бы вышеописанное: только подключенное устройство / зарядное устройство затем загорается и сгорает в вашем доме, убивая вашего кота / кошку-заменителя (значимо-других, детей, собаку, хорька, маленькую сердитую белку и т. Д.). ...).

Это маловероятный сценарий, и вышедшая из строя система, описанная выше, определенно не очень хорошо спроектирована, но в противном случае она будет работать нормально и соответствует стандартам . Производители адаптеров не могут знать, что таких устройств нет, и поэтому продавать устройства, которые намеренно нарушают спецификации USB только для того, чтобы ускорить зарядку подключенного устройства, крайне безответственно.

По сути, резистор 10 кОм не «предотвращает» его, он фактически используется как часть системы для информирования подключенного устройства о хосте, к которому он подключен. Он фактически лжет подключенному устройству и утверждает, что хост может делать вещи, которые он, вероятно, никогда не проектировал.