Мой компьютер потребляет больше электроэнергии при зарядке USB-устройств?

Ваш компьютер потребляет большое количество энергии, просто находясь в режиме ожидания в ожидании вашей команды, поэтому зарядка смартфона или планшета от одного из портов USB налагает на него большую нагрузку?

Сегодняшняя сессия вопросов и ответов пришла к нам благодаря SuperUser - подразделению Stack Exchange, группе веб-сайтов вопросов и ответов, управляемой сообществом..

Изображение доступно в качестве обоев на WallpapersWide.

Вопрос

Читателю SuperUser Арнехехе любопытно, заряжает ли USB-устройство дополнительную нагрузку на его компьютер:

Что-то, что я всегда задавался вопросом. Если я буду постоянно подключать к компьютеру мобильные телефоны, жесткие диски и тому подобное через USB, будет ли это больше расходовать на счет за электроэнергию? Или порты USB потребляют электроэнергию, просто все равно будучи включенными, что не влияет на энергопотребление?

Так что за история? Сколько энергии используется при зарядке телефона через компьютер?

Ответ

Участник SuperUser Zakinster предлагает отличное понимание того, как зарядка от вашего компьютера отличается от зарядки от настенного зарядного устройства, и эффективность обоих:

Короткий ответ: Возможно, но не обязательно; это не будет свободная власть, но это может быть получено более эффективно. Это действительно зависит от кривой эффективности конкретного источника питания и точки, в которой вы работаете (и потребляемой мощности). является зависит от программного обеспечения).

Длинный ответ:

Порт USB может выводить максимум 500mA (USB1 & 2) а также 950mA (USB3) в 5V что дает максимумы 2.5W (USB1 & 2) а также 4.75W (USB3).

USB-порты не потребляют энергию сами. Без чего-либо подключенного, они просто разомкнуты.

Теперь, если вы получите 1A (5W) порт USB3, это обычно увеличивает глобальное энергопотребление на ~ 6 Вт (в зависимости от эффективности вашего источника питания), что увеличит энергопотребление вашего компьютера на 2-5%.

Но в некоторых случаях это может отличаться.

Если вы посмотрите на некоторую кривую эффективности блока питания (от AnandTech):

Вы увидите, что эффективность не является постоянной величиной, она сильно варьируется в зависимости от нагрузки, подаваемой на блок питания. Вы увидите на этом 900W БП то на малой мощности (50W в 200W), кривая настолько крута, что увеличение нагрузки повлечет за собой существенное увеличение эффективности.

Если увеличение эффективности достаточно высоко, это будет означать, что в некоторых случаях вашему компьютеру может не потребоваться 5W от розетки когда вы рисуете дополнительный 5W от порта USB.

Давайте возьмем пример компьютерной графики 200W на БП с фактической эффективностью 80% в 200W :

Потребляемая мощность компьютера: 200 Вт Потребляемая мощность устройства USB: 5 Вт КПД блока питания при 200 Вт: 80,0% Потребляемая мощность на стене без USB: 200 Вт / 80,0% = 250,00 Вт 

Теперь в зависимости от кривой эффективности блока питания между 200W а также 205W, Относительное энергопотребление устройства USB может быть совершенно другим:

 КПД блока питания при 205 Вт: 80,0% Потребляемая мощность на стене с USB: 205 Вт / 80,0% = 256,25 Вт Потребляемая мощность на USB-накопителе: 6,25 Вт 

Это обычный упрощенный случай, когда эффективность одинакова, следовательно, потребляемая мощность устройства USB эквивалентна 5 Вт / 80,0% = 6,25 Вт

 КПД блока питания при 205 Вт: 80,5% Энергопотребление в настенном режиме с USB: 205 Вт / 80,5% = 254,66 Вт Потребление электропитания в настенном режиме USB-устройства: 4,66 Вт 

В этом случае эффективность блока питания увеличивается между 200W а также 205W, таким образом, вы не можете определить относительное энергопотребление USB-устройства без учета всего энергопотребления компьютера, и вы увидите, что относительное увеличение сетевой розетки может быть ниже 5W.

Такое поведение происходит только потому, что в этом случае блок питания недостаточно загружен, поэтому это не обычный случай, но это все еще практическая возможность.

 КПД блока питания при 205 Вт: 82% Потребляемая мощность на стене с USB: 205 Вт / 82% = 250,00 Вт Потребляемая мощность на USB-накопителе: 0 Вт 

В этом случае блок питания потребляет одинаковую мощность от сетевой розетки независимо от нагрузки, которую он получает. Это поведение стабилитрона, когда вся ненужная мощность рассеивается в тепло. Такое поведение наблюдается в каком-то низком блоке питания при очень маленькой нагрузке..

 КПД блока питания при 205 Вт: 84% Потребляемая мощность при USB-подключении: 205 Вт / 84% = 244,00 Вт Потребляемая мощность при USB-подключении: -6 Вт 

Этот последний случай является чисто гипотетический случай, когда блок питания будет потреблять меньше энергии при более высокой нагрузке. Как @ Маркс Томас сказал, что это не то, что вы можете наблюдать от практического источника питания, но это все еще теоретически возможно и доказывает, что инстинктивный TANSTAAFL правило не всегда может быть применено так легко.

Другими словами: если вы абсолютно обеспокоены эффективностью, используйте свой компьютер для зарядки как можно большего количества USB-устройств (пока вы используете компьютер), а не подключайте уникальную настенную розетку для каждого устройства. Реально, однако, потери и выгоды минимальны, и вы должны заряжать свои устройства наиболее удобным для вас способом..

Есть что добавить к объяснению? Звук выключен в комментариях. Хотите узнать больше ответов от других технически подкованных пользователей Stack Exchange? Ознакомьтесь с полным обсуждением здесь.