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[分享] USB 充電速度有別,你還必須認識線材規格差異帶來的影響

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陳誠誼2014-8-27 07:35

在這 USB 充電應用盛行的年代,大家選購 USB 充電器、行動電源時,都懂得要挑選高輸出電流產品,不過 USB 線材的重要性往往都被忽略。豈知那你不曾在意過的規格差異,會對電源傳輸造成不同程度影響,所反應出來的即是快速充電效果有別。這回讓我們來對線材規格、規範建立概念,或許能解開你的困惑。
USB 線會左右充電速度
目前有為數眾多的裝置,包含智慧型手機、平板電腦,乃至於行車紀錄器、GPS 衛星導航等,都是透過 USB 介面傳輸電源。USB 介面在這方面的延伸應用,相信大家都已經司空見慣,手邊更有不少相關裝置。舉如額外添購 USB 充電器,放在辦公室之類場所備用,甚至出門習慣帶著行動電源,以便隨時餵飽裝置。
大家對這類產品的認知應該也不少,例如產品電流輸出規格是否足敷使用,甚至也會講究電源轉換效率。然而這樣就夠了嗎?可說是,也可說不是,因為「線材」這部分幾乎都被忽略。因此在網路討論區偶爾可見到,為什麼用這條線充電的速度比較慢?怎麼有些線無法順利驅動外接硬碟?諸如此類的疑問與相關討論。
不過就是一條 USB 線,為何有這些差異結果出現,根本原因在於線材設計規格差異。即便你是購買宣稱通過如 Apple 認證的線材產品,那也只不過是代表裝置相容性,未必和充電速度畫上等號。線材是搭起電源供應與裝置兩端的橋樑,基於「傳輸損耗」這定律影響,有些細節你可得留意到。


                                       

▲ 使用高輸出規格行動電源、USB 充電器,裝置充電速度就一定會比較快?還得視線材品質而定!



線材規範需有基本認識
請隨手翻出 USB 線材,仔細端倪線身上那些印刷字樣,各式電纜線普遍依循 UL、CSA 規範設計生產,通常線身上都會標示所依循規範類型、規格等資訊,不難找到一些辨識依據。UL 即 Underwriters Laboratories Inc. 優力國際安全認證有限公司,CSA 則是 Canadian Standards Association 加拿大標準協會,同為工業標準建立與安全認證機構。
選購 USB 線材時普遍能夠在外觀上,發現如 AWM 2725、E159272 此類字樣,這即為線身所依循的設計規範資訊。UL 和 CSA 規範重點在於線材可承受溫度、電壓值,以及線材類型與合適用途,涵蓋領域相當廣泛。行動裝置傳輸電力條件,相較於住家、商業環境、工業用途而言,電壓與電流量偏低猶如小兒科。在正常使用情境下,倒是不用太在意這方面差異,只需要知道其字面意義即可。





▲ UL 規範標示範例。





▲ CSA 規範標示範例。


充電要快得認識 AWG 規格
線材結構的相關蛛絲馬跡,同樣可以在線身外觀上查到,其打印字樣普遍為 28AWG/2C+26AWG/2C 或 28AWG/1P、26AWG/2C 諸如此類模式。AWG 是代表 American Wire Gauge 美國線規,這屬於線材內部組成設計規範的一種,亦是當前最普遍採用的工業標準。其數字即為線材編號,用以表示導線的線徑(以英寸為單位),基本標示原則如 26AWG、16AWG、... ... 等等。
AWG 數值越小代表導線徑越粗,至於為什麼數值小的導線反而線徑越粗?重點是在於截面積差異。USB 線材各訊號線,內部是由許多細小的軟銅線、鍍錫軟銅線等類型導線構成,例如 20AWG 是塞入 20 根導線,而 10AWG 只有 10 根。相對而言,10AWG 各根導線直徑都比較粗,截面積自然大於 20AWG。而這些細小導線,其線徑又和可承載電流量成正比,也就是越粗者承受量越高。




                                                            

▲ 依循規範設計的線材,在外層包覆材質底下會有 2 道隔離層,如圖示那 4 根黑、紅、白、綠才是真正的導線。


USB 線材 AWG 標示解碼
進一步來認識 AWG 標示方式,第 1 組如 28AWG/2C、28AWG/1P,都是指 USB 資料傳輸導線部分。USB-IF 對於資料線徑要求為 28AWG,由於並不包含電力傳輸,因此廠商多為依循規範設計,甚少看到較高規格線材產品蹤影。至於後面 2C 與 1P 字串的差異,C(Conductors,導體)為 2 條獨立導線的意思,而 P 則是 2 條經過編織處理的導線,稱之為對絞線以 P(Pair,一對)來表示。
和充電速度最相關的是第 2 組標示資訊,即 26AWG/2C、22AWG/2C 等等,電源導線基本上都是獨立分離處理,因此一律皆為 2C 規格。USB-IF 規範電力線要求在 20~28AWG 之間,小於 28AWG 則是被明文禁止,理論上哪種線材會比較好應該是再明顯不過。


            

              ▲ 有些線材並未標示 AWG 規格,只有 CL、CSA 方面的資訊。


               

              ▲ 圖例線材電源導線為 24AWG 規格。


              


           ▲ 圖例線材電源導線為 26AWG 規格。



              

           ▲ 圖例線材電源導線為 28AWG 規格。



               

▲ 前述 3 款線材攤開來比一比,可發現線身半徑確實不同,但是選購時得留意,如果隔離層精簡、偷工減料,那麼標示高規格的線材未必會相對比較粗。



AWG 設計可承受電流量不同

由於當下難以找到 USB 線材,各 AWG 規範精確的可承載電流量資訊,因此僅以網路上垂手可得的資訊供各位參考。但是有點可以確定,就 USB 線材一般應用而言,AWG 數值小者可承受通過電流量必然較高,其關鍵還是在於截面積這點。
當然了,AWG 只是工業設計規範,並且以安全性為前提。由於線材製作品質與使用環境溫度,會對傳導特性造成莫大影響,其中諸多變數難以一一道盡,因此只能就設計規範來找出參考基準點。重點觀念就是購買時睜大眼睛,盡可能挑選線身外觀較為粗厚,而且 AWG 規格較高的線材。

               
▲ 紅框內為 USB-IF 所規範線材電源導線規格,其中電流量資訊僅供參考,用以表示不同規格的設計承載量確實有別。  


睜大眼睛比較 AWG 規格
筆者稍早前曾實際走訪光華商場,USB 線材相對於其他各式周邊產品,或許毛利率不低但單價並不高。基於 AWG 數值小者成本相對較高這因素,反正對這有認知、要求的消費者有限,線材廠商自然而然都以價格為導向,同樣 1 公尺長度大多落在 70~110 元不等。
除了價格不算高之外,產品包裝大多也很陽春,甚少如下圖那樣以膠盒包裝,更少有明確規格標示。換言之,USB 線材市場傾向劣幣驅逐良幣,想買條好線還得靠點運氣。不過只要你願意多花一點時間仔細查看,即便隔著那陽春的塑膠袋包裝找尋線索、比較,倒也不至於太難找到合適的產品。




▲ 市場上賣的 USB 線材五花八門,會強調線身結構與其優點的卻是極少數。

              

▲ 範例線材是針對行動裝置設計,宣稱採用較高規格導線,能夠提升裝置充電速率。


彙整以上的零零總總,該如何挑選 1 條合適的 USB 充電線,其實是很簡單~
1. 智慧型手機建議至少挑選 26AWG 規格,平板電腦則是以 24AWG 為基準。但是得留意,電力來源端如 USB 充電器、行動電源,其輸出電流規格得大於裝置設計輸入電流量,這樣採購高規格 USB 線材才有意義。
2. 相同規格線材如果外觀粗細不一,那麼理論上是以較粗者為佳。撇開黑心貨沒有採用相對應規格導線這點不談,相同規格卻粗細不一,線身較細的產品可能是隔離層經過簡化。即便這不影響電力傳導效果,彎折耐用度仍可能會受到些許影響,因此一切以物大便是美為準則。
3. 選擇適當長度即可,如果日常應用有多種不同長度需求,那麼不妨多花點小錢,購買幾條不同長度的線材來使用。因為線材本身具備阻抗,會對傳導電壓、電流量造成損耗影響,雖然我們這次沒有細談這部分資訊,選購時還是挑選合適長度就好。
以上,希望對各位建立線材選購觀念有所幫助,下次將以這幾種規格線材搭配實機充電,進一步驗證 AWG 規格對於充電速度的真實影響性。

線材的種類繁多..且選擇線材時很難判斷..除了種類繁多之外..另外就是影響線材充電的因素也很多..這篇最主要的目的是讓大家有個基本的知識..如果大家沒辦法吳法深入了解..最簡單的是..使用原廠的線就好了...

資料來源來自:http://www.techbang.com/posts/18 ... yedm0818&page=1
http://www.techbang.com/posts/18 ... yedm0818&page=2
也可點選:USB 充電速度有別,你還必須認識線材規格差異帶來的影響
USB 充電速度有別,你還必須認識線材規格差異帶來的影響2

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新手鄉民

Marxs2014-8-27 11:25

好的線材跟穩定可靠的行動電源真的很重要.
這跟安全性有極大的關聯,好的廠商就會很重視這一塊.

客服外包、維修也外包! HTC 的高層請自動減薪,不要再做蠢決策了!
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資深大大

陳誠誼2014-8-27 11:29

Marxs 發表於 2014-8-27 11:25
好的線材跟穩定可靠的行動電源真的很重要.
這跟安全性有極大的關聯,好的廠商就會很重視這一塊.

是啊..就跟音響線是一樣的..線材除了講究安全性之外..對於好的線材對於純度也是很重要的..因為那跟阻抗有關..

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模範鄉民

Michellelu2014-8-27 13:09

我都用HTC原廠的線材,品質應該不會太差吧?因為也不確定買到的其他廠牌到底好不好,還是多花一點錢買原廠比較保險~

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陳誠誼2014-8-27 19:17

Michellelu 發表於 2014-8-27 13:09
我都用HTC原廠的線材,品質應該不會太差吧?因為也不確定買到的其他廠牌到底好不好,還是多花一點錢買原廠 ...

H T C的線材有一定的水準,若真無法選擇,那就選原廠郎可。.

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