Käyttääkö tietokonetta sähköä lisäämällä USB-laitteiden lataamista?

Tietokoneesi kuluttaa paljon virtaa vain tyhjäkäynnillä siellä odottamassa komentoa, joten lataaminen älypuhelimesta tai tabletin yhdestä USB-portit vaativat suurta kysyntää siitä?

Tämän päivän kysymys- ja vastausistunto tulee meihin SuperUserin hyväksi - Stack Exchangein alaosasto, joka on yhteisöllinen Q & A-sivustojen ryhmittely.

Kuva saatavilla taustakuvaksi WallpapersWide-sivuilla.

Kysymys

SuperUser-lukija Arnehehe on utelias, jos USB-laitteen lataaminen aiheuttaa ylimääräisen kuormituksen tietokoneelle:

Jotain olen aina miettinyt. Jos kytken matkapuhelimet, kiintolevyt ja vastaavat USB-liitäntään tietokoneelleni jatkuvasti, syödään enemmän sähkölaskusta? Tai ovatko USB-portit, jotka käyttävät sähköntuotantoa vain olemalla käytössä, eivätkä ne vaikuta tehonkäyttöön?

Joten mikä on tarina? Kuinka paljon energiaa käytetään, kun lataat puhelimesi tietokoneesi kautta?

Vastaus

SuperUser-toimittaja Zakinster tarjoaa erinomaisen käsityksen siitä, miten tietokoneesi lataaminen eroaa lataustöistä seinälaitteesta ja molempien tehokkuudesta:

Lyhyt vastaus:Todennäköisesti, mutta ei välttämättä; se ei olevapaata valtaa, mutta se saataisiin tehokkaammin. Se todella riippuu tietyn virtalähteen tehokkuuskäyrästä ja siitä pisteestä, jolla sitä käytetään (ja virrankulutuksessa)on ohjelmistot).

Pitkä vastaus:

USB-portti voi lähettää enintään500mA (USB1 & 2) ja950mA (USB3) klo5V joka antaa korkeintaan2.5W (USB1 & 2) ja4.75W (USB3).

USB-portit eivät käytä virtaaitse. Ilman jotain kytkettyä, ne ovat vain avoimia piirejä.

Nyt, jos saat1A (5W) ulos USB3-portista,se yleensä nostaa globaalia virrankulutusta ~ 6W (riippuen virransyötön tehokkuudesta), mikä olisi 2 - 5%: n lisäys tietokoneen virrankulutuksesta.

Mutta joissakin tapauksissa se voi olla erilainen.

Jos tarkastelet jotain PSU: n tehokkuuskäyrää (AnandTechista):

Näet, että tehokkuus ei ole vakioarvo, se vaihtelee paljon PSU: n kuormituksesta riippuen. Näet sen900W Virtalähde, joka pienellä teholla (50W että200W), käyrä on niin jyrkkä, että kuorman lisääntyminen aiheuttaa huomattavaa tehokkuuden lisäämistä.

Jos tehokkuuden kasvu on riittävän korkea, se tarkoittaisi sitäjoissakin tapauksissa tietokoneesi ei välttämättä tarvitse tehdä ylimääräistä5W pistorasiasta kun piirrät ylimääräistä5W USB-portista.

Otetaan esimerkki tietokoneen piirustuksesta200W on virtalähde, jolla on todellinen tehokkuus80% at200W :

Tietokoneen virrankulutus: 200W USB-laitteen virrankulutus: 5W virrankulutus teholla 200W: 80,0% Seinä virrankulutus ilman USB: 200W / 80,0% = 250.00W 

Nyt, riippuen tehon käyrästä PSU välillä200W ja205W, USB-laitteen suhteellinen tehonkulutus voi olla täysin erilainen:

 Sähkönsyöttöteho 205W: 80,0% Seinävirrankulutus USB: n kanssa: 205W / 80,0% = 256,25W USB-laitteen virrankulutus: 6,25W 

Tämä on tavallistayksinkertaistettu jossa tehokkuus on sama, joten USB-laitteen tehonkulutus vastaa5W / 80,0% = 6,25W

 Sähkönsyöttöteho 205W: 80,5% Seinä virrankulutus USB: n kanssa: 205W / 80,5% = 254,66W Virrankulutus USB-laitteella: 4,66 W 

Tällöin virtalähteen tehokkuus kasvaa välillä200W ja205W, joten et voi päätellä USB-laitteen suhteellista virrankulutusta ottamatta huomioon koko tietokoneen virrankulutusta, ja näet, että suhteellinen lisäys pistorasiassa voi tosiasiassa olla pienempi kuin5W.

Tämä käyttäytyminen tapahtuu vain siksi, että tässä tapauksessa virtalähde on alikäyttöinen, joten se ei oletavallinen mutta se on edelleen käytännöllinen mahdollisuus.

 Teholähteen teho 205W: 82% Seinä virrankulutus USB: 205W / 82% = 250,00W USB-laitteen virrankulutus: 0W 

Tällöin virtalähde saa saman tehon pistorasiasta riippumatta kuormasta, jonka se vastaanottaa. Tämä on zener-säätimen toiminta, jossa kaikki tarpeettomat voimat hävitetään lämpöksi. Se on käyttäytymistä, jota voidaan havaita jonkinlaisessa alhaisen pään virtalähteessä hyvin pienellä kuormituksella.

 Virtalähteen tehokkuus 205W: 84% Seinä virrankulutus USB: 205W / 84% = 244,00W USB-laitteen virrankulutus: -6W 

Tämä viimeinen tapaus on puhtaastihypoteettinen jos virtalähde todellisuudessa kuluttaisi vähemmän tehoa suuremmalla kuormituksella. Kuten@Marcks Thomas sanoi, tämä ei ole jotain, jota voit tarkkailla käytännöllisestä virransyötöstä, mutta se on edelleenteoreettisesti mahdollista ja osoittaa, että vaistomaistaTanstaafl sääntöä ei voida aina soveltaa niin helposti.

Toisin sanoen: jos olet ehdottomasti huolissaan tehokkuudesta, käytä tietokoneesi lataamaan niin monta USB-laitetta kuin mahdollista (kun käytät tietokonetta), eikä vain yhdistä laitteeseen ainutlaatuista seinämänroetta. Realistisesti kuitenkin menetys ja voitto ovat vähäisiä, ja sinun pitäisi ladata laitteesi parhaalla mahdollisella tavalla.

Onko jokin asia lisättävä selitykseen? Kuulkaa kommentit. Haluatko lukea lisää vastauksia muilta tech-tajuilta Stack Exchange-käyttäjiltä? Katso koko keskusteluketju täältä.