Bruker datamaskinen mer strøm når jeg laster opp USB-enheter?

Datamaskinen bruker mye strøm bare i tomgang der du venter på kommandoen, slik at lading av en smarttelefon eller nettbrett av en av USB-porter krever mye etterspørsel på det?

Dagens Spørsmål & Svar-sesjon kommer til oss med høflighet av SuperUser-en underavdeling av Stack Exchange, en fellesskapsdrevet gruppering av Q & A-nettsteder.

Bilde tilgjengelig som bakgrunnsbilde på WallpapersWide.

Spørsmålet

SuperUser leser Arnehehe er nysgjerrig om å lade en USB-enhet pålegger en ekstra belastning på datamaskinen:

Noe jeg har alltid lurt på. Hvis jeg stadig henger opp mobiltelefoner, harddisker og lignende via USB til min datamaskin, vil den spise mer på strømregningen? Eller bruker USB-porterne opp strøm ved å bare være aktivert uansett, og påvirker dermed ikke strømforbruket?

Så hva er historien? Hvor mye energi brukes når du lade opp telefonen din via datamaskinen din?

Svaret

SuperUser-bidragsyter Zakinster gir deg god innsikt i hvordan lading fra datamaskinen din skiller seg fra lading fra en lader og effektiviteten til begge:

Kort svar: Sannsynligvis, men ikke nødvendigvis; det vil ikke være fri strøm, men det kan bli oppnådd mer effektivt. Det avhenger egentlig av strømforsyningens effektivitetskurve, og det punktet du driver det på (og strømforbruk er påvirket av programvare).

Langt svar:

En USB-port kan gi maksimal effekt på 500mA (USB1 & 2) og 950mA (USB3) på 5V som gir maksimalt av 2.5W (USB1 & 2) og 4.75W (USB3).

USB-porter bruker ikke strøm alene. Uten noe plugget, er de bare åpne kretser.

Nå, hvis du får det 1A (5W) ut en USB3-port, det vil vanligvis øke det globale strømforbruket av ~ 6W (avhengig av strømforsyningseffektiviteten) som ville være en økning på 2% til 5% av datamaskinens strømforbruk.

Men i noen tilfeller kan det være annerledes.

Hvis du ser på noen PSU effektivitetskurve (fra AnandTech):

Du ser effektiviteten er ikke en konstant verdi, det varierer mye avhengig av belastningen som brukes på PSU. Det ser du på 900W PSU som ved lav effekt (50W til 200W), er kurven så bratt at en økning i lasten vil medføre en betydelig økning i effektiviteten.

Hvis økningen i effektiviteten er høy nok, ville det bety at i noen tilfeller kan det hende at datamaskinen din ikke trenger å tegne en ekstra 5W fra stikkontakten når du tegner en ekstra 5W fra en USB-port.

La oss ta et eksempel på en datategning 200W på en PSU med en faktisk effektivitet av 80% på 200W :

Datamaskinforbruk: 200W USB-strømforbruk: 5W PSU-effektivitet ved 200W: 80,0% Veggforbruk uten USB: 200W / 80,0% = 250,00W 

Nå, avhengig av effektivitetskurven til PSU mellom 200W og 205W, Det relative strømforbruket til USB-enheten kan være helt forskjellig:

 PSU-effektivitet ved 205W: 80,0% Veggforbruk med USB: 205W / 80.0% = 256,25W Veggforbruk av USB-enhet på vegg: 6.25W 

Dette er vanlig forenklet tilfelle, hvor effektiviteten er den samme, derfor er strømforbruket til USB-enheten tilsvarer 5W / 80,0% = 6,25W

 PSU-effektivitet ved 205W: 80,5% Veggforbruk med USB: 205W / 80,5% = 254,66W Veggforbruk av USB-enheten på vegg: 4.66W 

I dette tilfellet øker effektiviteten til PSU mellom 200W og 205W, slik at du ikke kan utlede det relative strømforbruket til USB-enheten uten å ta hensyn til hele datamaskinens strømforbruk, og du vil se at den relative økningen i stikkontakten faktisk kan være lavere enn 5W.

Denne oppførselen skjer bare fordi i så fall er PSUen underbelastet, så det er ikke det vanlig tilfelle, men det er fortsatt en praktisk mulighet.

 PSU-effektivitet ved 205W: 82% Veggforbruk med USB: 205W / 82% = 250,00W Veggforbruk av USB-enheten på vegg: 0W 

I dette tilfellet trekker PSU den samme strømmen fra stikkontakten, uansett hvilken belastning den mottar. Dette er oppførselen til en zener regulator hvor all unødvendig kraft blir spredt i varme. Det er en oppførsel som kan observeres i en slags lav-end-PSU ved svært liten belastning.

 PSU-effektivitet ved 205W: 84% Veggforbruk med USB: 205W / 84% = 244,00W Veggforbruk av USB-enheten på vegg: -6W 

Det siste tilfellet er rent hypotetiske tilfelle hvor PSU faktisk ville bruke mindre strøm ved høyere belastning. Som @Marcks Thomas sa, dette er ikke noe du kan observere fra en praktisk strømforsyning, men det er fortsatt teoretisk mulig og beviser det instinktive TANSTAAFL Regelen kan ikke alltid brukes så enkelt.

Med andre ord: Hvis du er helt opptatt av effektivitet, bruk datamaskinen til å lade så mange USB-enheter som mulig (mens du er der ved hjelp av datamaskinen) i motsetning til å plugge inn en unik veggvorte for hver enhet. Realistisk, men tapet og gevinsten er minimal, og du bør lade enhetene dine på den måten som er mest praktisk.

Har du noe å legge til forklaringen? Lyde av i kommentarene. Vil du lese flere svar fra andre tech-savvy Stack Exchange-brukere? Sjekk ut hele diskusjonstråden her.