什么是Powered USB?
标准USB总线不仅可以提供外设与PC间的数据转换,而且还可以为外设提供电源供应,从而节省了外设的电源及电源线的配置,也简化了设备的电气安装,因此在使用上十分方便。如果不是采用这种总线供电的方式,那么,对于每台POS机来说,它至少需要额外增加100美元的电源成本。
但美中不足的是,按照USB 1.1和USB 2.0的协议标准,它的每个端口的总线供电容量被限制在2.5瓦(0.5A @ +5V)以内,这仅能满足象键盘或鼠标这样一些低功耗设备的电源需求。当然,按照USB标准,它也可以支持500mA电流以上的供电需求,但设备总功耗的2.5瓦限制却是不可逾越的。因此,对于诸如打印机和显示器这些功耗要求较高的设备来说,标准USB的供电能力就显得有些不足了,仍需要采用外部供电方式。但这种做法不仅违背了USB设备“即插即用”的设计思想,也无形中增加了设备的电源、电源线以及安装的成本。
针对标准USB总线的供电能力限制,IBM、NCR和FCI/Berg公司共同联手开发了一种USB 1.1和USB 2.0标准的扩展技术,使这种总线供电设备的最大电流和最大电压都得到大大的提高。这种新的设计技术即被称作USB PlusPower,或简称Powered USB。
USB PlusPower的设计提供每个接口如下电压和电流的选择:
- 电压:+5VDC; 电流:最大6A; 最大功耗:30瓦
- 电压:
+12VDC; 电流:最大6A; 最大功耗:72瓦- 电压:
+24VDC; 电流:最大6A; 最大功耗:144瓦
新的USB PlusPower电缆在标准USB电缆的基础上增加了两对线,并针对新的电压和电流的要求修改了连接器的设计。新的连接器设计与标准连接器是兼容的,因此,Powered USB产品也可以在不修改设置的前提下支持传统的USB连接。
USB PlusPower,标准USB 电缆连接器:USB PlusPower,标准USB电缆主机连接器:
Powered USB的使用
Inside Out Networks是Digi International属下的一家公司,该公司提供有多种 Powered USB产品,从而为用户的这种新技术的采用提供各种灵活的运用。
- 用于服务器内部安装的多端口通用PCI主机控制卡
Hubport/PCI+
- 用于外部安装的多端口集线器
Hubport/4+
- 带
USB-串口转换的多端口集线器Edgeport/42+
- 应用在局域网上的
USB集中器 AnywhereUSB/4+ - 用于外部安装的多端口集线器
这里的每种解决方案都提供有多个
USB PlusPower端口,分别用于Powered USB或标准USB设备的连接,从而可以让廉价的标准PC具备对多台外设(包括象打印机这样一些高功耗的外部设备)进行供电的能力。一般来说,具备Powered USB支持能力的专用PC的成本要比标准PC的成本高许多(例如,500美元与2000美元的差距)。但有了Digi的Powered USB解决方案,我们就不再需要昂贵的USB PlusPower PC,同时也免去外置设备的各种电源和电源线的麻烦!下面我们就来具体介绍每一种解决方案。
内置
Powered USB解决方案Digi的Hubport/PCI+是一种通用的PCI卡(支持3.3V或5V的PCI连接),它拥有4个USB PlusPower端口,可以安装在任何基于Windows的服务器上,实现4台外设的连接通信和设备供电。该PCI卡的供电可以直接来自它所安装的PC,或外置电源供应。
如下图所示,这种装有Hubport/PCI+的标准PC可以与4台USB或USB PlusPower设备实现通信连接和供电。每台外设可以直接从Powered USB总线取电,从而无需额外的外置电源设备。
这种配置方式的好处包括:
- 安装空间最小:Hubport/PCI+安装在PC内部,外设无需外接电源;
- 可以采用廉价的标准
PC为多台外设(包括打印机这样的高功耗设备)供电,从而省去专用USB PlusPower PC的昂贵费用;- 电源可以直接取自
PC;如果PC的电源容量不足,也可由一个统一的外置电源供电,而无需为每一台外设单独配备外置电源; - Digi公司专利的挂接电源平衡技术可以在不耗用PC的5V或12V电源正常工作的情况下,为外设提供最高12V和24V电源电压;
- 灵活的电源管理功能可以方便实现每台外设电源的独立开关及监视功能;
- 电缆锁定机构可以为连接提供额外的安全保护;
- 同时支持
USB PlusPower和标准USB外设;- 拥有支持各种
Windows操作系统的驱动程序。
外置
Powered USB解决方案Digi的Hubport/4+是一种外置的USB集线器,它拥有4个USB PlusPower端口,可以连接在任何基于Windows服务器的标准USB接口上,实现4台外设的连接通信和设备供电。该集线器由其自身的外部电源实现供电。
如下图所示,标准PC可以通过Hubport/4+实现与4台USB或USB PlusPower设备的通信连接和供电。每台外设直接通过Powered USB总线取电,而无需额外的外置电源供应。
这种配置方式的好处包括:
- 灵活性最大:Hubport/4+拥有USB标准的“即插即用”特点,并且不需要在PC内部进行安装;
- 多个集线器可以象标准
USB那样实现菊花链连接;- 可以采用廉价的标准
PC为多台外设(包括打印机这样的高功耗设备)供电,从而省去专用USB PlusPower PC的昂贵费用;- 拥有支持各种
Windows操作系统的驱动程序;- 采用单一的外置电源供电,而无需为每一台外设另行配备外置电源;
- 灵活的电源管理功能可以方便实现每台外部设备电源的独立开关及监视功能;
- 电缆锁定机构可以为连接提供额外的安全保护;
- 同时支持
USB PlusPower和标准USB外设;
Powered USB与串行接口的混合解决方案
并非每一个
Powered USB用户的外部设备都是采用USB总线,许多用户同时还在使用各种传统的串行接口设备。对于此类用户,Digi的混合解决方案将是一个理想的解决方案,它将USB PlusPower与串行设备有机地结合在了一起。Digi的Edgeport/42+是一种外置的USB集线器,它拥有4个USB PlusPower端口和2个串行端口,这些端口均可以通过USB实现与任何基于Windows的服务器的连接,并与6台外设实现通信连接和电源供电。该集线器由其自身的外置电源实现供电。
如下图所示,标准PC可以通过Edgeport/42+实现与4台USB或USB PlusPower设备的通信连接和供电。每台外设直接通过Powered USB总线取电,而无需额外的外置电源设备。另外,同一台PC还可以通过USB接口实现与2台RS-232串行接口设备的连接和数据访问。
这种配置方式的好处包括:
- 通过单一的外置集线器将标准USB、USB PlusPower和串行接口组合在一起;
- 灵活性最大:
Edgeport/42+拥有USB标准的“即插即用”特点,并且不需要在PC内部安装卡;- 可以采用廉价的标准
PC为多台外设(包括打印机这样的高功耗设备)供电,从而省去专用USB PlusPower PC的昂贵费用;- 多个集线器可以象标准
USB那样实现菊花链连接;- 采用单一的外部电源供电,而无需为每一台外设另行配备外部电源;
- 灵活的电源管理功能可以方便实现每台或全部设备电源的独立开关及监视功能;
- 电缆锁定机构可以为连接提供额外的安全保护;
- 同时支持
USB PlusPower接口、标准USB接口和RS-232串行接口的外设连接;- 拥有支持各种
Windows操作系统的驱动程序;
应用在局域网上的
Powered USBDigi的AnywhereUSB/4+是一种基于以太网的USB集中器,它拥有4个USB PlusPower端口,可以通过任何标准以太网或无线局域网实现与远程服务器的连接通信,并为每台外设提供USB总线供电。该集中器的供电则由其自身的外部电源实现。
如下图所示,标准PC可以通过以太网实现与AnywhereUSB/4+的远程通信,而后者则可以连接和供电到4台USB或USB PlusPower设备。每台外设可以直接通过USB总线取电,而无需额外的外置电源设备。
这种配置方式的好处包括:
- 连接距离最长:AnywhereUSB/4+使USB设备拥有以太网或无线局域网的访问能力,完全消除了连接距离的限制;
- 可以采用廉价的标准
PC实现多台外设(包括打印机这样的高功耗设备)的连接和供电,从而省去专用USB PlusPower PC的昂贵费用;- 拥有支持各种
Windows操作系统的驱动程序;- 采用单一的外置部电源供电,而无需为每一台外设另行配备外部电源;
- 灵活的电源管理功能可以方便实现每台或全部设备电源的独立开关及监视功能;
- 电缆锁定机构可以为连接提供额外的安全保护;
- 同时支持
USB PlusPower和标准USB外设;
关于Digi International
Digi International 的总部设于美国明尼亚波利斯,是世界权威的Connectware供应商。该公司努力研发各种具高成本效益的易用产品与科技,使设备联网更轻松。目前,通过遍布全球的产品代理商、分销商、系统整合商及原设备生产商 (OEM),Digi将产品行销世界各地。
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