Katalog över testade USB-kablar

Kabelresistans är en mycket viktig faktor för laddkablar (för dataöverföring spelar den ingen större roll). Den påverkar laddningens effektivitet och spänningsfallet. På grund av kabelns inre resistans (i ledare och kontakter) går en del av energin från laddaren till enheten som laddas förlorad och avges som värme. Ju högre ström som flyter, desto större blir energiförlusten. Därför är USB-kablar avsedda för laddning med hög ström (till exempel SuperVOOC, HyperCharge och så vidare) vanligtvis tjockare. Du kan också märka kabelresistansens effekt när din smartphone får lägre spänning än laddaren levererar (till exempel 8.4V i stället för 9V). Om resistansen är för hög (>800mOhm) kan kabeln eller kontakten överhettas, och vissa kan till och med vara farliga att använda. Dessutom är effektförluster i kabeln särskilt oönskade vid användning av bärbara strömkällor som powerbanks och solpaneler, där varje gnutta energi räknas.

​

Krav på resistansen hos USB-C-kablar (passiva eller aktiva) enligt USB-standarderna:

Gräns för spänningsfall (IR) på VCC<0.5V, GND<0.25V (totalt 0.75V)

Det betyder att maximal resistans är 250mOhm för USB-C-kablar avsedda för 3A (60W) och för kablar märkta för 5A (100W/240W) är maximal resistans: 150mOhm.

 

Krav på resistansen hos USB-A -B-kablar är inte definierade på samma sätt som för USB-C, men det anges att maximalt spänningsfall är 0.25V vid en belastning på 500mA. ECN-kraven definierar också spänningsfallet över VCC+GND som 0.125V + 0.125V och tillåter dessutom strömkällor att ge 5.5V på utgången.

Det ovanstående ger en kabelresistans på 500mOhm vid 500mA.

USB-A/B-kablar kan dock överföra högre ström, upp till 1.5A (DCP-protokollet). Därav kan man dra slutsatsen att en USB-A - B-kabel i idealfallet bör ha en resistans på 170mOhm. Eftersom strömkällan kan höja spänningen till 5.5V kan man dock dra slutsatsen att kablar med en resistans på upp till 350mOhm är godtagbara.

​​

Sammanfattningsvis, vilken resistans bör en USB-kabel ha?

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

• 60W(3A) <=250mOhm

• 100W/240W(5A) <=150mOhm

USB-A -B:

• 0.5A <=500mOhm

• 1.5A <=170mOhm (helst) och <=350mOhm (godtagbart)

​​

Vad innebär en kabelresistans på 100mOhm eller 200mOhm i praktiken?

I praktiken är det enklast att uttrycka resistansen som ett spänningsfall eller en effektförlust som värmer upp kabeln.

Din bärbara dator kan till exempel förbruka 100W (20V5A). Om kabelns resistans är 100mOhm blir spänningen som når datorn inte 20V utan 19.5V (förlust 2.5W), och vid 200mOhm får datorn 19V (förlust 5W).

​

Hur mäter man resistansen hos en USB-kabel?

Mätningen kan göras på flera sätt. Det mest exakta resultatet får man med en milliohmmeter som kan mäta mycket låg resistans exakt med Kelvins fyrtrådsmetod (fyrkontaktskoppling). För denna mätning använder jag instrumentet YR1035+ (Amazon) (AliExpress) och DIY USB-portar (bild nedan) som jag själv har kopplat ihop.

Vid mätningen är det viktigt att mäta resistansen i hela kretsen som överför energi: resistansen i VCC-ledaren och GND-ledaren. Därför är en av USB-portarna i mätparet kortsluten (med en 0.75mm koppartråd). I mitt fall är det en av USB-C och micro-USB. De andra USB-C och USB-A-kontakterna är anslutna till tjocka utgående ledningar med diametern 2.5mm för anslutning av milliohmmetern. USB-A-porten är ansluten till de utgående ledningarna med ledningar med diametern 0.75mm.

USB-C-portarna valdes med så breda ledarbanor som möjligt för att minska resistansen.

Resistansen mellan utgångskontakterna och VCC/GND-kontakterna i USB-A-porten var 11.5mOhm vardera, alltså totalt 23mOhm - en felmarginal som jag tar hänsyn till vid mätning av resistansen hos USB-A -USB-C eller USB-A -MicroUsb-kablar. Felmarginalen beror på de tunna ledarbanorna på USB-A-kretskortet och på lödpunkterna.

​

På så sätt kan jag mäta resistansen exakt hos de vanligaste typerna av USB-kablar: USB-C -USB-C, USB-A -USB-C, USB-A -micro USB, USB-C -micro USB (den sistnämnda är en kabel som inte följer standarden, men sådana finns och jag har också en i min samling)​