如何判断 USB 集线器是否缺电以及该如何处理

¿如何判断USB集线器是否缺电？ 当你开始将键盘、硬盘、摄像头、音频接口以及其他成千上万种设备连接到电脑上时，迟早会遇到这样一个问题： 我的 USB 集线器是否接收并分配了所有设备实际需要的电力？ 而且，最重要的是，如何在不进行盲测的情况下判断某个端口是否供电不足呢？

好消息是，你不需要成为工程师，也不需要拆开电脑就能找到答案。只需在 Windows 系统中进行一些检查，使用一些免费工具，如果你想更精确一些，还可以使用一个小型 USB 电压表，你就可以…… 检测您的 USB 集线器是否电量不足，了解每个端口可提供多少电量，并选择您真正需要的集线器类型。 就你的情况而言：采用外部电源或总线供电。

USB 集线器中的电源究竟是什么？它为什么重要？

在进行各项检查和诊断之前，首先需要明确基本概念： USB 集线器不仅可以增加端口数量，还必须为所有连接的设备分配电力。而问题往往就出在这里。

现代 USB 端口允许所谓的 热插拔换句话说，你可以在电脑开机状态下插拔外设，系统会立即识别它们，无需重启或其他任何操作。这种即插即用功能看似神奇，但前提是端口能够提供每个设备所需的最低功率。

当电脑的USB端口或集线器本身无法提供足够的电力时，会出现各种各样的症状： 硬盘自行断开连接、相机无法启动、MIDI键盘“重置”、鼠标闪烁，或者出现难以与电源问题关联的随机故障为了避免这种情况，许多大功率外围设备都配备了自己的电源适配器，或者需要连接到带有外部电源的集线器。

并非所有集线器都一样： 有总线供电的集线器（无需适配器）和外部供电的集线器。前者完全取决于计算机的 USB 端口提供的功率；后者有自己的电源，因此可以为每个下游端口提供更大的总功率，并且更加稳定。

USB端口可以提供多少功率，功率又是如何分配的？

要判断 USB 集线器是否缺电，首先需要明确以下几点： 将集线器插入的端口能够提供多少功率？每个连接的设备需要多少功率？这就涉及到USB标准及其当前局限性了。

在传统的 USB 2.0 端口中，通常情况下是这样的： 每个端口可提供高达 500 mA、5 V 的电流（即 2,5 W 的功率）。对于U盘、鼠标、简单键盘或小型适配器来说，这已经足够了，但对于外置机械硬盘、高要求的音频接口或也通过USB充电的相机来说，这远远不够。

在 USB 3.0 及更高版本（USB 3.1、3.2…）中，典型限制有所增加，功耗的处理方式也略有不同，但关键概念保持不变： 每个外围储备都包含电流“块”。为了便于理解，需要说明的是，在许多控制器中：

• USB 2.0 设备以 100 mA 为单位消耗电量。.
• USB 3.0 设备以 150 mA 为单位进行电流调节。.

此外，该系统还能区分不同的 能态（D0、D1、D2、D3） 这取决于设备的活动状态。D0 状态下的外设处于全功率运行状态，而 D3 状态下的外设几乎不消耗电量，因为它处于深度睡眠模式。集线器和操作系统会管理这些状态以节省电量，但​​如果集线器过载， 只要再连接一两个耗电设备，就足以让整个系统崩溃。.

此外，您还应该记住： 端口之间的电压不会叠加，但电流强度是共享的。如果 PC 端口总共能够提供 500 mA 的电流，而你通过一个无源集线器连接两个设备，每个设备都需要 300 mA 的电流，那么其中一个设备必然会电流不足或直接损坏。

如何在 Windows 系统中检查 USB 集线器是否处于限电状态

在花钱购买新的中心之前，值得先了解一下系统内部的运行情况。 Windows 系统允许您在不安装任何额外软件的情况下检查 USB 控制器的功率能力。仅使用设备管理器。

第一步是访问管理员面板。您可以打开 Windows 搜索菜单并输入…… devmgmt.msc 或者搜索“设备管理器”。打开后，您将看到计算机上安装的所有硬件列表，包括 USB 控制器、网络适配器等。

在该列表中，展开该部分 “通用串行总线（USB）控制器”芯片组控制器和各种不同的控制器都出现在这里。 USB根集线器 （USB 根集线器）以及 Windows 检测到的其他通用集线器。

要查看每种能量可以提供多少，请右键单击 “USB根集线器” （或您所在语言中的相应选项），然后转到“属性”。在该窗口中，转到“详细信息”选项卡，然后在属性下拉菜单中选择 “能源数据”或“电力数据”取决于Windows版本。

本节显示相关的能量值，包括设备状态 D0 至 D3 以及最大或当前功率信息。 D0 表示设备正在使用最高可用功率级别，而 D3 表示低功耗模式。如果你发现根集线器明显受到限制，或者连接的设备无法切换到全功率模式，这表明你已经达到了端口所能提供的极限。

USB电源模式及其对集线器的影响

USB 端口提供的功率并不总是相同的； 它们会根据设备的状态调整能量输出。这对于诊断问题很重要，因为有时一切正常，直到外围设备“唤醒”并开始消耗更多电量。

当设备处于活动状态时（例如， 正在传输数据的外置硬盘或正在使用的摄像头系统将其保持在 D0 状态，控制器会预留必要的电流。如果系统处于非活动状态，则会进入睡眠模式并切换到低功耗状态（D1-D3），此时只需几毫安的电流即可保持部分“唤醒”状态。

USB 集线器包含一种 内部状态机负责在下游端口之间分配可用功率如果集线器由总线供电，则其功率受限于计算机端口提供的功率；如果是外部供电的集线器，则其功率储备要大得多。无论哪种情况，如果超过最大允许电流，某些设备可能无法获得预期的电力。

举例来说，在典型情况下：

• 内置电池的USB设备 它最多可消耗 500 毫安电流
• 处于悬浮状态的设备会大大降低其需求。在某些节能模式下，电流值接近 2,5 mA。
• 同一集线器上所有端口的请求总和不能超过控制器所能提供的容量。否则，就会出现断网、断连和异常行为。

对于笔记本电脑而言，还有另一个因素： Windows电源管理可能会暂时关闭USB端口以延长电池续航时间。这可能会被误认为是集线器故障，但实际上是系统本身切断了电源。

检查 Windows 是否切断了 USB 端口的电源

如果你的笔记本电脑或台式机电源计划设置得非常激进，最好先检查一下 Windows 设置，然后再怀疑是集线器的问题。 Windows 允许选择性地暂停 USB 端口 为了节省能源消耗，许多设备默认启用该选项。

要查看，请打开搜索框并输入 “编辑能源计划” 或者，您可以前往控制面板，查找“能源选项”。您会看到三个标准方案：节能方案、平衡方案和强力方案，以及您创建的任何其他方案。选择您正在使用的方案，然后点击…… “更改计划设置”.

在新窗口中，点击 “更改高级电源设置”将会打开一个窗口，其中列出了高级选项：硬盘、处理器、睡眠模式……以及我们感兴趣的部分。 “USB配置”.

展开“USB设置”并输入 “USB选择性挂起配置”默认情况下，笔记本电脑的电池和交流电源通常都设置为“启用”。请将两者都更改为 “残疾” 防止 Windows 自行切断端口电源。

这一简单的改动有助于排除误报： 有时我们以为某个端口或集线器坏了，但实际上是操作系统自动将其关闭了。 当检测到活动减少或由于既定计划的能量限制时。

使用 USBDeview 测量每个设备的功耗

如果您想更进一步，查看连接到集线器的每个外围设备消耗了多少电量，可以使用一个非常实用的免费工具： USB视图它无需安装，即可提供连接到您电脑的所有 USB 设备的详细列表，包括它们的功耗。

USBDeview 提供以下版本： 32 位和 64 位 CPU下载前，最好先确认一下您的系统架构（现在大多数系统都是 64 位）。下载 ZIP 文件后，只需将其解压到您选择的文件夹即可；无需任何向导或系统安装程序。

解压后的文件夹中包含可执行文件。 USBDeview.exe双击打开，即可立即看到一个表格，其中列出了您所有 USB 设备，包括当前使用的和已使用的。这是一款便携式应用程序；您可以将其保存在 U 盘中，并在任何电脑上使用，不会留下任何痕迹。

要查看消耗量，请使用水平滚动条向右滚动，直到找到该列。 “力量” （或类似信息）。这表示每个设备运行时消耗的毫安数。此信息对于判断您的总线供电集线器是否正常工作至关重要。 它正危险地接近PC移植版所能提供的极限。.

借助这些数据，我们可以看到，例如，一个外置硬盘需要 500 mA 电流，一个背光键盘需要 200 mA 电流，一个网络摄像头需要 250 mA 电流。如果所有这些都来自一个没有升压功能的 USB 端口， 出现断线、视频中断或传输错误是正常现象。.

使用USB电压表进行测量，以排除物理故障。

虽然软件很有帮助，但如果你想确保 USB端口提供正确的电压和电流没有什么比小型硬件仪表更胜一筹了：USB电压表（有时称为USB测试仪或测试仪）。

这种设备直接连接到 USB 端口（电脑、集线器或充电器的端口），然后将设备插入仪表。屏幕上将显示…… 实际流过的电压 (V) 和电流 (A)。 实时操作。好处在于，您无需打开电脑或进行任何危险操作；所有操作都通过 USB 连接器完成。

使用 USB 电压表可以检查：

• 如果电压稳定在5V附近 当设备消耗电量时。
• 如果端口提供的电流足以满足外围设备的需求。 根据他们的规格。
• 如果同一集线器上的端口之间或不同设备之间的端口存在明显差异.

此外，它还允许您比较结果：您可以将同一设备和同一根电缆连接到另一台电脑或另一个集线器， 你测量电压和电流的差异。如果摄像头在电脑上能稳定接收到 4,95V 和 400mA 的电流，而在你的集线器上电压勉强达到 4,6V 并且电流不稳定，那么你就知道瓶颈在哪里了。

这种测量方法对于判断问题究竟出在端口还是设备本身也很有用。 当电缆损坏时，某些外围设备会消耗过多的电量或出现异常行为。如果连接器哪怕有最轻微的移动，电压都会立即下降，这一点就非常明显了。

动力枢纽站与公交车动力枢纽站：有什么区别？

在选择制氧机时，几乎总会遇到同样的问题： 带外接电源的集线器还是不带外接电源（总线供电）的集线器？ 从技术上讲，两者都增加了端口数量，但它们的能耗却截然不同。

Un 带电源的 USB 集线器 它自带电源适配器，可直接插入墙壁插座。它不依赖电脑的 USB 端口供电，或者至少不是直接依赖。这使得它可以轻松地为高功耗设备供电，例如： 外置机械硬盘、打印机、大型音频接口、可充电相机或具有快速充电功能的手机。.

另一方面， 没有总线电源的USB集线器 它从所连接的 USB 端口获取所有电力。然后，这些电力会分配给所有下游端口，因此非常适合…… 低功耗外设，例如鼠标、键盘、U盘、无线接收器和小适配器如果你开始通过总线供电的集线器插入硬盘或给手机充电，很可能会开始出现问题。

总而言之，从实际层面来看：

• 带外置电源的集线器：功能更强大、更稳定，非常适合许多高功耗设备或外围设备，但便携性较差，价格也略高一些。
• 没有电源的集线器轻巧、便宜，携带笔记本电脑非常方便，但同时能供电的设备数量和类型有限。

一个经常被忽略的细节：许多集线器也配备了电源。 即使电脑关机，它们也能让你给设备充电。只要插上适配器，它们就可以作为手机和配件的小型临时充电站。

实际例子：MIDI键盘、相机和其他敏感设备

理论固然很好，但真正能感受到营养是否不足的地方，还是在日常生活中。 MIDI 键盘、USB 音频接口和网络摄像头都是典型的例子，如果集线器无法提供足够的电力，这些设备就会变得不稳定。.

想象一下，你有一台雅马哈键盘，它由自己的适配器供电，此外，你还有一个 MIDI 控制器，例如 M-Audio Oxygen Pro Mini 它依靠 USB 供电才能启动。如果将它与鼠标和网络摄像头一起连接到同一个 USB 供电的集线器上，或许可以正常工作……但也有可能在使用网络摄像头或系统提高键盘亮度时，MIDI 控制器会开始重启。

在这种情况下，最明智的做法是选择 一款高质量的外接电源集线器这样一来，MIDI 控制器和网络摄像头就能获得所需的电力，而不会耗尽笔记本电脑的端口，同时自供电键盘也不会影响系统的其他部分。

另一个特殊情况是…… 用长 USB 线缆连接的相机当除了数据传输之外，还要通过 USB-PD（Power Delivery）协议向电池充电时，线缆会承受更大的压力，发热、硬化，最终导致更快损坏。一些用户专门寻找能够……的 USB 集线器。 限制 USB-PD 协商 并且提供的电流不超过基本的 100 mA 或最多 500 mA，因此该电缆只能用作数据链路，正如许多相机制造商所建议的那样。

找到明确说明此限制的中心并不容易，因为 在商业描述中通常不会特别强调这一点。在这些情况下，通常更容易使用仅用于数据传输的电缆或切断电源线的适配器，但其基本原理是一样的：控制到达设备的功率，以延长电缆的使用寿命并避免过热问题。

如何判断你是否真的需要一个带外接电源的集线器

现在到了做决定的时候：使用总线供电的集线器是否足够，还是应该投资购买一个带电源适配器的集线器？要回答这个问题，请考虑以下几点： 您会连接哪些类型的设备？同时使用的设备数量是多少？.

如果您的使用范围仅限于 鼠标、键盘、一两个U盘，可能还需要一个无线接收器一款好的无源 USB 3.0 集线器就能轻松解决问题。它们体积小、重量轻，非常适合搭配笔记本电脑使用，即使旅行时也方便携带。

但是，如果您通常同时连接 外置硬盘、打印机、高清网络摄像头、USB供电的MIDI键盘、充电手机和其他耗电外围设备答案很明显：你需要一个带外接电源的集线器。否则，你会给电脑的端口造成过载，导致出现随机中断、错误和断线等问题，浪费你的时间。

你的预算和工作习惯也很重要： 如果您通常使用同一台固定工作站连接多个设备如果想要购买功能齐全的扩展坞，最好是带有独立电源的优质扩展坞，或者集视频、网络和电源于一体的完整扩展坞，那么多花点钱是值得的。但是，如果您只是偶尔需要额外的端口，那么一个简单的总线供电扩展坞就足够了。

归根结底，判断 USB 集线器是否供电不足的关键在于将所有部件连接起来： 你的电脑端口能提供多少电流？Windows 是如何管理电源的？你的设备实际消耗多少电流？你的集线器有自己的电源吗？借助合适的工具（设备管理器、USBDeview，如果想要更精确一些，还可以使用 USB 电压表），很容易就能找出问题所在，并选择最适合您的计算机和外围设备的集线器类型，从而避免故障、莫名其妙的断开连接和不必要的焦虑。