在这 USB 充电应用盛行的年代,大家选购 USB 充电器、行动电源时,都懂得要挑选高输出电流产品,不过 USB 线材的重要性往往都被忽略。岂知那你不曾在意过的规格差异,会对电源传输造成不同程度影响,所反应出来的即是快速充电效果有别。这回让我们来对线材规格、规范建立概念,或许能解开你的困惑。
USB 线会左右充电速度
目前有为数众多的装置,包含智能型手机、平板计算机,乃至于行车纪录器、GPS 卫星导航等,都是透过USB 接口传输电源。USB 界面在这方面的延伸应用,相信大家都已经司空见惯,手边更有不少相关装置。举如额外添购 USB 充电器,放在办公室之类场所备用,甚至出门习惯带着行动电源,以便随时喂饱装置。
大家对这类产品的认知应该也不少,例如产品电流输出规格是否足敷使用,甚至也会讲究电源转换效率。然而这样就够了吗?可说是,也可说不是,因为「线材」这部分几乎都被忽略。因此在网络讨论区偶尔可见到,为什么用这条线充电的速度比较慢?怎么有些线无法顺利驱动外接硬盘?诸如此类的疑问与相关讨论。
不过就是一条 USB 线,为何有这些差异结果出现,根本原因在于线材设计规格差异。即便你是购买宣称通过如 Apple 认证的线材产品,那也只不过是代表装置兼容性,未必和充电速度画上等号。线材是搭起电源供应与装置两端的桥梁,基于「传输损耗」这定律影响,有些细节你可得留意到。
▲使用高输出规格行动电源、USB 充电器,装置充电速度就一定会比较快?还得视线材质量而定!
线材规范需有基本认识
请随手翻出 USB 线材,仔细端倪线身上那些印刷字样,各式电缆线普遍依循 UL、CSA 规范设计生产,通常线身上都会标示所依循规范类型、规格等信息,不难找到一些辨识依据。UL 即 UnderwritersLaboratories Inc. 优力国际安全认证有限公司,CSA则是 Canadian Standards Association 加拿大标准协会,同为工业标准建立与安全认证机构。
选购 USB 线材时普遍能够在外观上,发现如 AWM 2725、E159272 此类字样,这即为线身所依循的设计规范信息。UL 和 CSA 规范重点在于线材可承受温度、电压值,以及线材类型与合适用途,涵盖领域相当广泛。行动装置传输电力条件,相较于住家、商业环境、工业用途而言,电压与电流量偏低犹如小儿
科。在正常使用情境下,倒是不用太在意这方面差异,只需要知道其字面意义即可。
▲ UL 规范标示范例。
▲ CSA 规范标示范例。
充电要快得认识 AWG 规格
线材结构的相关蛛丝马迹,同样可以在线身外观上查到,其打印字样普遍为 28AWG/2C+26AWG/2C 或28AWG/1P、26AWG/2C 诸如此类模式。AWG 是代表 AmericanWire Gauge 美国线规,这属于线材内部组成设计规范的一种,亦是当前最普遍采用的工业标准。其数字即为线材编号,用以表示导线的线径(以
英寸为单位),基本标示原则如 26AWG、16AWG、... ... 等等。
AWG 数值越小代表导线径越粗,至于为什么数值小的导线反而线径越粗?重点是在于截面积差异。USB线材各讯号线,内部是由许多细小的软铜线、镀锡软铜线等类型导线构成,例如 20AWG 是塞入 20 根导线,而 10AWG 只有 10 根。相对而言,10AWG 各根导线直径都比较粗,截面积自然大于 20AWG。而这些细小导线,其线径又和可承载电流量成正比,也就是越粗者承受量越高。
▲依循规范设计的线材,在外层包覆材质底下会有 2 道隔离层,如图示那 4 根黑、红、白、绿才是真
正的导线。
USB 线材 AWG 标示解碼
进一步来认识 AWG 标示方式,第 1 组如 28AWG/2C、28AWG/1P,都是指 USB 数据传输导线部分。USB-IF 对于数据线径要求为 28AWG,由于并不包含电力传输,因此厂商多为依循规范设计,甚少看到较高规网格线材产品踪影。至于后面 2C 与 1P 字符串的差异,C(Conductors,导体)为 2 条独立导线的意思,而 P 则是 2 条经过编织处理的导线,称之为对绞线以 P(Pair,一对)来表示。
和充电速度最相关的是第 2 组标示信息,即 26AWG/2C、22AWG/2C 等等,电源导线基本上都是独立分离处理,因此一律皆为 2C 规格。USB-IF 规范电力线要求在 20~28AWG 之间,小于 28AWG 则是被明文禁止,理论上哪种线材会比较好应该是再明显不过。
▲有些线材并未标示 AWG 规格,只有 CL、CSA 方面的信息。
▲图例线材电源导线为 24AWG 规格。
▲图例线材电源导线为 26AWG 规格。
▲图例线材电源导线为 28AWG 规格。
▲前述 3 款线材摊开来比一比,可发现线身半径确实不同,但是选购时得留意,如果隔离层精简、偷
工减料,那么标示高规格的线材未必会相对比较粗。
AWG 设计可承受电流量不同
由于当下难以找到 USB 线材,各 AWG 规范精确的可承载电流量信息,因此仅以网络上垂手可得的信息供各位参考。但是有点可以确定,就 USB 线材一般应用而言,AWG 数值小者可承受通过电流量必然较高,其关键还是在于截面积这点。
当然了,AWG 只是工业设计规范,并且以安全性为前提。由于线材制作质量与使用环境温度,会对传导特性造成莫大影响,其中诸多变量难以一一道尽,因此只能就设计规范来找出参考基准点。重点观念就是购买时睁大眼睛,尽可能挑选线身外观较为粗厚,而且 AWG 规格较高的线材。
▲红框内为 USB-IF 所规范线材电源导线规格,其中电流量信息仅供参考,用以表示不同规格的设计承载量确实有别。
睁大眼睛比较 AWG 规格
笔者稍早前曾实际走访光华商场,USB 线材相对于其他各式周边产品,或许毛利率不低但单价并不高。基于 AWG 数值小者成本相对较高这因素,反正对这有认知、要求的消费者有限,线材厂商自然而然都以价格为导向,同样 1 公尺长度大多落在 70~110 元不等。
除了价格不算高之外,产品包装大多也很阳春,甚少如下图那样以胶盒包装,更少有明确规格标示。换言之,USB 线材市场倾向劣币驱逐良币,想买条好线还得靠点运气。不过只要你愿意多花一点时间仔细查看,即便隔着那阳春的塑料袋包装找寻线索、比较,倒也不至于太难找到合适的产品。
▲市场上卖的 USB 线材五花八门,会强调线身结构与其优点的却是极少数。
▲范例线材是针对行动装置设计,宣称采用较高规格导线,能够提升装置充电速率。
汇整以上的零零总总,该如何挑选 1 条合适的 USB 充电线,其实是很简单~
1. 智能型手机建议至少挑选 26AWG 规格,平板计算机则是以24AWG 为基准。但是得留意,电力来源端如USB 充电器、行动电源,其输出电流规格得大于装置设计输入电流量,这样采购高规格 USB 线材才有意义。
2. 相同规格线材如果外观粗细不一,那么理论上是以较粗者为佳。撇开黑心货没有采用相对应规格导线这点不谈,相同规格却粗细不一,线身较细的产品可能是隔离层经过简化。即便这不影响电力传导效果,弯折耐用度仍可能会受到些许影响,因此一切以物大便是美为准则。
3. 选择适当长度即可,如果日常应用有多种不同长度需求,那么不妨多花点小钱,购买几条不同长度的线材来使用。因为线材本身具备阻抗,会对传导电压、电流量造成损耗影响,虽然我们这次没有细谈这部分信息,选购时还是挑选合适长度就好。
以上,希望对各位建立线材选购观念有所帮助,下次将以这几种规格线材搭配实机充电,进一步验证AWG 规格对于充电速度的真实影响性。
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