USB является аббревиатурой термина Universal Serial Bus, которая обозначает стандарт внешнего интерфейса для подключения периферийных устройств, таких как клавиатура, мышь или принтер, к персональному компьютеру. Периферийные устройства с USB интерфейсом делятся на два основных класса – «bus-powered» устройства, которые получают питание через USB интерфейс и «self-powered», которые используют собственный источник питания.

USB-хаб

Питание через USB интерфейс обеспечивает устройство, известное как USB-хаб. Помимо этого он позволяет расширить один USB порт на несколько независимых портов. Если основное «host» устройство, такое как компьютер, имеет несколько USB портов, они могут контролироваться одним интегрированным USB-хабом, вместо того, чтобы каждый имел свою собственную цепь питания. USB-хаб содержит один входной порт и несколько выходных портов, отделенных от хоста. Это значит что USB-хаб может принимать электрическое питание только через входной «upstream» USB порт.

USB-хаб с собственным питанием

USB-хабы, интегрированные в персональный компьютер, относятся к классу устройств с собственным источником питания. В данном случае это значит, что USB-хаб, установленный на материнской плате, имеет свой собственный внутренний источник питания. Такой вид хабов способен передавать на каждый выходной порт ток силой 500 миллиампер, но в целях безопасности, он должен ограничивать этот ток и предупреждать о превышении силы тока установленного лимита. Защита от перегрузки по току может быть выполнена с помощью установки предохранителя на каждом USB порту, на группу портов или на все порты сразу.

USB-хаб с питанием по шине

Хабы класса «Bus-powered» получают питание от USB-хабов с собственным питанием через входной порт и потребляют ток силой до 100 миллиампер. Если USB устройство поддерживает режим сна USB Selective Suspend , в который оно переходит через некоторое время простоя, то оно должно снизить потребление тока до 2.5 миллиампер или даже меньше – до 0.5 миллиампер. Это зависит от того, как устройство сконфигурировано. Ограничение тока в 2.5 миллиампера соответствует устройствам, которые потребляют значительную электрическую мощность (выше 500 мА в рабочем режиме). Как правило, такие устройства поддерживают функцию удаленного включения «Remote Wakeup».

Напряжение

Напряжение постоянного тока, которое используют USB-хабы, должно лежать в диапазоне от 4.75 до 5.25 вольт. Тем не менее в хабе постоянно происходят значительные скачки напряжения, известные как переходные процессы. Это явление связано с активностью подключенных к хабу периферийных устройств. Переходные процессы могут иметь амплитуду по напряжению до 0.4 вольт, поэтому хаб должен гасить эти колебания. Входной порт на «Bus-powered» хабе должен получать напряжение питания минимум 4.65 вольт, а выходные порты при этом выдают как минимум 4.4 вольта (при потреблении тока до 100 миллиампер).