Gebruikt mijn computer meer elektriciteit bij het opladen van USB-apparaten?

Je computer verbruikt een grote hoeveelheid stroom die net in de wachtrij staat te wachten op je commando, dus stelt het opladen van een smartphone of tablet vanaf een van de USB-poorten veel van de vraag?

De Question & Answer-sessie van vandaag komt tot ons dankzij SuperUser - een onderdeel van Stack Exchange, een gemeenschapsgedreven groep van Q & A-websites.

Afbeelding beschikbaar als achtergrond op WallpapersWide.

De vraag

SuperUser-lezer Arnehehe is benieuwd of het opladen van een USB-apparaat extra belasting op zijn computer betekent:

Iets wat ik altijd al heb afgevraagd. Als ik constant mobiele telefoons, harde schijven en dergelijke via USB op mijn computer aansluit, zal het dan meer opeten op de elektriciteitsrekening? Of gebruik de USB-poort om elektriciteit op te laden door gewoon gewoon te worden ingeschakeld, zodat het stroomverbruik niet wordt beïnvloed?

Dus wat is het verhaal? Hoeveel energie wordt er verbruikt als u uw telefoon oplaadt via uw computer?

Het antwoord

Bijdrager van SuperUser Zakinster biedt een goed inzicht in de manier waarop het opladen vanaf uw computer verschilt van het laden via een wandlader en de efficiëntie van beide:

Kort antwoord: Waarschijnlijk, maar niet noodzakelijk; dat zal het niet zijn vrije kracht, maar het kan efficiënter worden verkregen. Het hangt echt af van de efficiëntiecurve van de specifieke voeding en het punt waarop u deze gebruikt (en stroomverbruik is beïnvloed door software).

Lang antwoord:

Een USB-poort kan een maximum van 500mA (USB1 & 2) en 950mA (USB3) bij 5V die maxima geeft van 2.5W (USB1 & 2) en 4.75W (USB3).

USB-poorten verbruiken geen stroom zelf. Zonder dat er iets is aangesloten, zijn het gewoon open circuits.

Nu, als u krijgt 1A (5W) uit een USB3-poort, het zal gewoonlijk het wereldwijde stroomverbruik verhogen door ~ 6W (afhankelijk van de efficiëntie van uw voeding), wat een toename van 2% tot 5% van uw energieverbruik zou zijn.

Maar in sommige gevallen kan het anders zijn.

Als u een kijkje neemt naar een PSU-efficiëntiecurve (van AnandTech):

U zult zien dat de efficiëntie geen constante waarde is, deze varieert erg, afhankelijk van de belasting die op de PSU is toegepast. Daar zal je het op zien 900W PSU die op laag vermogen (50W naar 200W), de curve is zo steil dat een verhoging van de belasting een aanzienlijke verhoging van de efficiëntie met zich meebrengt.

Als de efficiëntieverhoging hoog genoeg is, zou dat betekenen in sommige gevallen hoeft uw computer misschien niet echt een extra tekening te maken 5W van het stopcontact wanneer je een extra trekt 5W vanaf een USB-poort.

Laten we een voorbeeld van een computertekening nemen 200W op een PSU met een werkelijke efficiëntie van 80% op 200W :

Stroomverbruik van de computer: 200 W Stroomverbruik van het USB-apparaat: 5W PSU-efficiëntie bij 200W: 80,0% Stroomverbruik zonder USB: 200W / 80,0% = 250,00W 

Nu, afhankelijk van de efficiëntiecurve van de PSU tussen 200W en 205W, het relatieve stroomverbruik van het USB-apparaat kan compleet verschillen:

 Efficiëntie van de PSU met 205W: 80.0% Stroomverbruik van de muur met USB: 205W / 80.0% = 256,25W Stroomverbruik van wand van het USB-apparaat: 6.25W 

Dit is het gebruikelijke vereenvoudigd geval, waarbij de efficiëntie hetzelfde is, vandaar dat het stroomverbruik van het USB-apparaat gelijk is aan 5W / 80.0% = 6.25W

 PSU-efficiëntie bij 205W: 80,5% Stroomverbruik aan de muur met USB: 205W / 80,5% = 254,66W Wandvermogen van het USB-apparaat: 4,26W 

In dit geval neemt de efficiëntie van de PSU toe tussen 200W en 205W, dus je kunt het relatieve energieverbruik van het USB-apparaat niet afleiden zonder rekening te houden met het stroomverbruik van de hele computer, en je zult zien dat de relatieve toename aan het stopcontact zelfs lager is dan 5W.

Dit probleem treedt alleen op omdat in dat geval de PSU te weinig wordt geladen, dus het is niet de gebruikelijk geval, maar het is nog steeds een praktische mogelijkheid.

 PSU-efficiëntie bij 205W: 82% Wandstroomverbruik met USB: 205W / 82% = 250,00W Wandstroomverbruik van het USB-apparaat: 0 W 

In dit geval haalt de PSU hetzelfde vermogen uit het stopcontact, ongeacht de belasting die het ontvangt. Dit is het gedrag van een Zener-regelaar waarbij alle onnodige energie wordt afgevoerd naar warmte. Het is een gedrag dat kan worden waargenomen in een soort van low-end PSU bij zeer kleine belasting.

 Efficiëntie van de PSU met 205W: 84% Stroomverbruik van de muur met USB: 205W / 84% = 244,00W Stroomverbruik van de wand van het USB-apparaat: -6W 

Dat laatste geval is een zuiver hypothetisch waarbij de PSU bij een hogere belasting feitelijk minder stroom zou verbruiken. Zoals @Marcks Thomas zei, dit is niet iets dat je kunt waarnemen vanuit een praktische stroomvoorziening, maar het is stil theoretisch mogelijk en bewijst dat het instinctief is TANSTAAFL regel kan niet altijd zo eenvoudig worden toegepast.

Met andere woorden: als u zich absoluut zorgen maakt over de efficiëntie, gebruikt u uw computer om zoveel mogelijk USB-apparaten op te laden (terwijl u daar op de computer zit), in plaats van dat u voor elk apparaat een unieke wall-wrat installeert. Realistisch gezien is het verlies en de winst echter minimaal en moet u uw apparaten opladen op de manier die het gemakkelijkst is.

Heb je iets toe te voegen aan de uitleg? Geluid uit in de reacties. Wilt u meer antwoorden van andere technisch onderlegde Stack Exchange-gebruikers lezen? Bekijk hier de volledige discussiethread.