Catálogo de cables USB probados

La resistencia del cable es un factor muy importante para los cables de carga (en la transmisión de datos no tiene especial relevancia), porque afecta a la eficiencia de carga y a la caída de tensión. Debido a la resistencia interna del cable (en los conductores y conectores), parte de la energía que va del cargador al dispositivo se pierde y se disipa como calor. Cuanto mayor sea la corriente eléctrica, mayores serán las pérdidas de energía. Por eso los cables USB diseñados para cargar con corrientes elevadas (por ejemplo, SuperVOOC, HyperCharge etc.) suelen ser más gruesos. También puede observar el efecto de la resistencia del cable cuando el teléfono recibe menos tensión de la que suministra el cargador (por ejemplo, 8.4V en lugar de 9V). Si la resistencia es demasiado alta (>800mOhm), el cable o el conector pueden sobrecalentarse, y algunos incluso pueden ser peligrosos. Además, las pérdidas de potencia en el cable son especialmente indeseables cuando se utilizan fuentes de energía portátiles, como baterías externas o paneles solares, donde cada pequeña cantidad de energía cuenta.

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Requisitos de resistencia de un cable USB-C (pasivo o activo) según los estándares USB:

Límite de caída de tensión (IR) en la línea VCC<0.5V, GND<0.25V (0.75V en total)

Esto significa que, para cables USB-C aptos para una corriente de 3A (60W), la resistencia máxima es de 250mOhm; para cables con una clasificación de 5A (100W/240W), la resistencia máxima es de: 150mOhm.

 

Requisitos de resistencia para cables USB-A -B no se definen de la misma manera que para USB-C, pero se indica que la caída de tensión máxima es de 0.25V con una carga de 500mA. Los requisitos ECN también establecen caídas de tensión en las líneas VCC+GND de 0.125V + 0.125V y permiten que las fuentes de alimentación proporcionen 5.5V a la salida.

Lo anterior establece una resistencia del cable de 500mOhm para corrientes de 500mA.

Sin embargo, los cables USB-A/B también pueden transportar corrientes más altas, de hasta 1.5A (protocolo DCP). De ello se deduce que, en el caso ideal, un cable USB-A - B debería tener una resistencia de 170mOhm; pero, dado que la fuente puede elevar la tensión hasta 5.5V, cabe concluir que se pueden utilizar cables con resistencias de hasta 350mOhm.

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En resumen, ¿qué resistencia debe tener un cable USB?

USB-A -C, USB-C -C:

• 60W(3A) <=250mOhm

• 100W/240W(5A) <=150mOhm

USB-A -B:

• 0.5A <=500mOhm

• 1.5A <=170mOhm (preferible) y <=350mOhm (aceptable)

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¿Qué significa en la práctica que un cable tenga una resistencia de 100mOhm o 200mOhm?

En la práctica, la forma más sencilla de expresar la resistencia es mediante la caída de tensión o la pérdida de potencia que calentará el cable.

Por ejemplo, su portátil puede consumir 100W (20V5A). Si el cable tiene una resistencia de 100mOhm, la tensión que llegará al portátil no será de 20V, sino de 19.5V (pérdida de 2.5W); con 200mOhm, el portátil recibirá 19V (pérdida de 5W).

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¿Cómo se mide la resistencia de un cable USB?

Se puede medir de varias maneras. La medición más precisa se obtiene con un miliohmímetro que permite medir con precisión resistencias muy bajas mediante el método Kelvin (circuito de cuatro contactos). Para hacer esta medición utilizo un instrumento YR1035+ (Amazon) (AliExpress) y puertos USB caseros (véase la foto de abajo) que conecté yo mismo.

Al medir, es importante incluir la resistencia de todo el circuito por el que se transmite la energía: la del conductor VCC y la del conductor GND. Por eso, uno de los puertos USB del par de medición está cortocircuitado (con un cable de cobre de 0.75mm). En mi caso, se trata de uno de los USB-C y micro-USB. Los otros conectores USB-C y USB-A están conectados a cables de salida gruesos de 2.5mm de diámetro para conectar el miliohmímetro. El puerto USB-A se conecta a los cables de salida mediante conductores de 0.75mm de diámetro.

Elegí los puertos USB-C con pistas lo más anchas posible para reducir la resistencia.

La resistencia entre los contactos de salida y los contactos VCC/GND del puerto USB-A fue de 11.5mOhm en cada caso, es decir, 23mOhm en total. Es un error que tendré en cuenta al medir la resistencia de cables USB-A -USB-C o USB-A -MicroUsb. El error se debe a las pistas finas de la placa USB-A y a las zonas soldadas.

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Así puedo medir con precisión la resistencia de los tipos de cables USB más comunes: USB-C -USB-C, USB-A -USB-C, USB-A -micro USB y USB-C -micro USB (este último no cumple el estándar, pero existe y también tengo uno en mi colección).​