lunedì, luglio 28, 2025

USB elettrizzanti.

 

 

La USB e' la connessione fantozzi.

Prima con la 1, che era di fatto peggiore di una arcaica RS232
Poi con la 2 che era un accrocchione brutto che quando funzionava, sputando sangue, andava comunque peggio di un botto di una precedente FW
Poi anziche buttare tutto fecero la 3 che aveva i sui problemi e si comincia a parlare di potenza.

Adesso arriva l'iterazione "follia" che e' un gran caos e integra roba ma non si capisce a come possa venire usata visto che il connettore non solo puo' essere usato per altro, ma anche la stessa USB puo' integrare altro ed e' un gran caos su cosa succede connettendo 2 cose.
Funziona?
Non funziona?
E se funziona, in che modalita'?

Ma oggi non parliamo della schizofrenia delle versioni piu' recenti, ma del fatto che a partire dalla 3 i vari costruttori hanno cominciato a cacciare dentro roba a caso come alimentazione.

Del resto se la usi come cavo di alimentazione, come hanno cominciato a fare i cinesi con la 2, e devi caricare un pad con 6Ah di batteria  hai voglia: con 0,5A, rischi di arrivare a mattina e non e' bastata la notte.

Da qui prima i sistemi furbetti, "facciamo finta che siano un ampere tutto insieme",  ma 5 ore per caricare il mio cello son sempre tantini se sei uno frettoloso e la batteria dura meno di una scorengia perche' vuoi il cello sottile.

Da qui tutti i sistemi di carica proprietari e folli.

Quick Charge (1,2,3,4...)   
DART
Pump Express
Super Flash Charge
SuperCharge
VOOC (SuperVOOC)
Dash Charge    
XCharge (Infinix)
Lightning

A questa follia di frammentazione ognuno di questi 10 protocolli,  con tante versioni diverse, puo' avere anche 10 nomi diversi a seconda di chi lo vende.
Infatti il "fast" identico puo' avere persino 2 nomi diversi per lo stesso produttore e lo stesso avere altri nomi usando marchi diversi.
Un utente che compra il telefono marca X potrebbe avere il superpompa , ma il megapompa della stessa marca e' identico, ma non si sa, e' un segreto.
Ma  superpompa e il megapompa non sono compatibili con l'iperpompa, sempre della stessa marca.
Pero' superpompa e megapompa sono  identici al eXtrapompa di marca completamente diversa.

Ovviamente il superpompa, che in realta' e' un XXpompon, ma potrebbe non essere compatibile con la ver 4 plus turbo tarro del XXpompon.

Confusi?
Certo.

Capite che scegliere anche solo un alimentatore diventa un problema, ricorda in peggio a come oggi si sceglie una lampadina, banalita' divenuta molto difficile?

Tutto perche' vi erano telefoni che non facevano la giornata perche' troppo sottili e la gente aveva la fregola di sfasciare la batteria.

A questo si aggiunge l'incubo dei cavi, roba fatta in economia galoppante per 5V 0.5A si presta poco a trasportare 3 o 4A senza collaterali non troppo belli (fuoco e fiamme?)

Nel 2012, il consorzio  USB cerca di arginare la follia cercando di standardizzare la cosa ma ci riesce solo con l'avvento del connettore  Type-C, il pin del canale di configurazione (CC) viene utilizzato per la trasmissione di messaggi di comunicazione PD e protocolli e per l'alimentazione tramite il pin VBUS.

Cosa vuol dire in soldoni?
Be' che abbiamo appena inventato un alimentatore da banco controllato digitalmente.

Quello che sembra un patetico alimentatore fatto con un trasformatore e un paio di componenti del nokia 2010  ora e' una follia digitale e un complesso alimentatore multi-tensione.

In pratica, una volta connesso e alzato il power good (nel PD ha un altro nome, ma chissene)  il device manda un messaggio in cui chiede cosa desidera e media.

Di base e' lo stesso protocollo dei caricabatteria delle auto elettriche e se la potenza e' impegnata puo' rispondere picche o rinegoziare.

l'invio del messaggio e' gia' complicato, il ricevente riceve l'istruzione, conferma quindi che il messaggio è stato inviato correttamente un altro messaggio all'altra parte. Altrimenti, sarà considerato come un guasto di trasmissione e il meccanismo di recovery verrà attivato.

Chi riceve il messaggio poi, interpreta il messaggio e lo riporta al Policy Engine che decide il da farsi.

In tutto questo caos si interroga il cavo e non tutti i cavi sono dotati di CPU.
Gia' il cavo e' dotato di un computer e parla il fetentone.
Secondo le regole, se un cavo supporta SuperSpeed o una corrente superiore a 3A, deve rispondere se interrogato con tutta la verita' e nient’altro che la verita' (te lo vedi un cavo cinese?).

Il protocollo di alimentazione Source/destinatario è quindi giustamente soggetto alle condizioni intermedie del cavo.
Ad esempio, se l'alimentazione di corrente di origine è fino a 5A e il cavo utilizzato può supportare solo una corrente massima di 3A, allora la sorgente non può accettare di alimentare il destinatario con il massimo della birra.
L'alimentatore infatti prima di dialogare con l'utente  invierà prima una richiesta per leggere le informazioni sul cavo che puo' rispondere con queste tiritere


La fonte invierà le capacità di alimentazione possibili al consumatore,  per indicare la capacità di alimentazione allo stato attuale, facendo attenzione alle condizioni che il cavo può supportare.
Il destinatario selezionerà dalle possibilita' e restituirà una richiesta alla sorgente per la tensione e la corrente richieste.
Dopo di che, le due parti possono rinegoziare un nuovo contratto PD a seconda della situazione, ad esempio un multiporta che ha un nuovo utente deve dividere la potenza (ricorda i piazzali di ricarica?).

i contratti di base oramai non sono pochi


 sono 8 tensioni con una valanga di correnti massime.

Ma siccome al peggio non vi e' mai fine esiste una super funzione: la funzione PPS (Programmable Power Supply... Pompa Pompa il Salmi', come odio gli acronimi brevi, poliparafenilensolfuro o Powe Point?): la tensione può essere regolata con 20 mV/step e la gamma di tensione è estesa da 3,3 V a 21 V
Come dire che posso richiedere 14,3V se mi va e se il sistema puo' accettarlo.

Non e' un caso che molti stiano cercando di convincere umili scatolotti per cellulari ad improvvisarsi costosi alimentatori da banco attraverso arduino.
La cosa non e' completamente stupida, del resto abbiamo dei veri e propri mostri anche se sembrano semplici scatolotti. Certo hanno un rumore di medda e ripple a volonta', ma hanno anche dei difetti. Però costano pochissimo.

La complicazione oramai e' massima per qualunque oggetto e qualunque oggetto oramai e' un piccolo computer per riuscire a seguire il volere dei consumatori. 

Il corollario di questa cosa e' che scoprire un guasto e' praticamente impossibile.

Non che non si possa fare, esistono persino dei tester USB per l’alimentazione con un bel display che raccontano cose, si possono compiere diversi tipi di analisi.
Ma diciamolo bene: un alimentatore da 20E, quindi gia' di quelli costosi, solo simularne l'uso si sono gia' finiti i soldi della riparazione che ha un senso.
Ma anche un cellulare, di fatto un prodotto medio costa 300E, se non volete modelli strani, di fatto anche solo per capire se carica o meno siete andati oltre il costo residuo del prodotto.
Le uniche analisi decenti che potete fare e' cambiare l'alimentatore con uno nuovo e vedere se il telefono carica o viceversa.
Quello che non va si butta.

Del resto se andate su siti pro-auto come vaiconlaspina e' evidente che anche la comprensione di questi processi di carica complessi e' completamente fuori dalla comprensione degli appassionati.

Il mondo complesso o complicato e' ovviamente usa e getta
Immaginate peppino U' maccanico alle prese con una vettura che fa stranezze in carica. 
Secondo me butta tutta la CPU (sulle auto l'ECU) e poi, dopo 5000E di scheda vede se si e' messo a funzionare.
Non a caso, secondo il noleggiatore Hertz, la manutenzione delle auto elettriche e' molto piu' onerosa dei benzina.

In realta' e' il problema della lampadina, aver voluto con un connettore a caso, quello di un mouse dove 5V, 0,5A ovvero 2,5W erano assai corretti, con la volonta' di essere utilizzato per la qualunque.
L'industria degli alimentatori, al contrario di altri, non ha mai fatto un consorzio per tipologie e ci troviamo persino con connettori rovesciati di polarita' (ma chi e' quel FdP che mette il positivo all'esterno?) e usati con tensioni e capacita' diverse praticamente a caso.

il voler usare lo stesso alimentatore per caricare le cuffiette con una batteria di neppure 1Wh e un PC portatile con  60Wh, cosa ridicola lanciata dalla melina, lo trovo francamente ridicolo.

Oltretutto con gli alimentatori "old fashion" se qualcosa andava storto ti ritrovavi con un pochino di ripple o un 30% di tensione in piu', non bello, ma non distruttivo a breve e se rischiava di diventarlo un fusibile e un diodo era un sistema protettivo quasi perfetto.
Oggi con sta roba il ripple e' assicurato anche se non e' guasto (costi suppletivi sul device), del resto fare BENE quella roba implica costi che nessuno vuole pagare, e, in caso di guasto, anziche' 5V possono arrivarne una 30tina, che sono letteratamente distruttivi se il device si aspetta 5V. E non puoi proteggere la cosa.

Per colpa del consumatore, il mondo diventa sempre piu' complicato.




 

4 commenti:

Celso ha detto...

La follia, tra le altre, è pretendere di caricarecaricare la batteria di un cellulare con 70W...

Andrea ha detto...

Ormai siamo alla follia, anche per noi elettronici sta diventando un incubo! e tutto perche si deve fare le cose "semplici" per l'utilizzatore che vuole che tutto faccia tutto e subito (faccio litigate tremende con certi soggetti). ma questa apparente semplicità la paghi cara!!!

Eugenio ha detto...

si e .. NO

facile dire che è tutta colpa degli utilizzatori..

Se ad un utonto (che rappresenta il 95% della platea) presenti il supercellulare che si scarica dopo 3 ore allora ci possono essere diverse reazioni:

1) in assenza di accrocchi, l'utonto decide se veramente il supercell fa al caso suo e se lo è allora si industria per riuscire a mantenerlo carico (in carica perenne, uso coscienzioso..)
2) il produttore se vede che l'utonto compra meno allora sviluppa meglio il supercell
3) il produttore o i cantinari (specie se cinesi) tirano fuori mirabolanti sistemi di ricarica dai mille nomi e mille problemi

mai visto che sia l'utonto a costruirsi l'usb-casalingo!

è colpa soprattutto dei venditori con indole cantinara che succedono i casini.

e qui mi taccio per non fare riferimenti a qualcuno che invece è stato particolarmente coerente con la propria scelta..

nota per Claudio: sempre parlando di quel qualcuno, ho scoperto appositamente per te che le musichette te le puoi cambiare, chiedi a chatgpt .. garageband, ringtone maker

Gate-All-Around ha detto...

Ciao,

che FireWire surclassi USB è chiaro. Del resto l'obbiettivo era la realizzazione di un sistema di connessione economico, che avrebbe trovato posto anche in periferiche da due soldi, ma che garantisse una velocità decente, senza la complessità del FireWire, il quale era pure gravato da una serie di brevetti.
Semplificando molto l'USB è un'interfaccia differenziale, in grado di alimentare la periferica, il tutto con solo quattro fili.
Rispetto alla vecchia seriale RS-232 è stato un salto evidente: connettore più piccolo, basse tensioni (solo 5V, la seriale del modem richiedeva tensioni assurde fornite da pompe di carica). Ma rimaneva un sistema economico; credo che nessuno abbia mai realizzato un prodotto che permettesse di connettere altre periferiche in cascata.
Per quanto riguarda il PD l'unica soluzione è adottare un IC che svolga il compito di controllore.
Qui un esempio da un noto produttore italo-francese:

https://www.st.com/en/interfaces-and-transceivers/usb-type-c-and-power-delivery-controllers.html

inoltre molti microcontrollori ormai dispongono di una periferica dedicata (non di certo l'ATmega328P).