我手头有若干移动设备附带的 USB 数缆,它们一端是标准 USB 接口,另一端是 MiniUSB 或 MicroUSB 接口。USB 线缆内部通常有 4 根线(如果算上连接到金属壳的屏蔽层,则是 5 根),其中 2 根用来供电,2 根用来传输数据。有的线缆内部只有 2 根供电线。4 根线齐全的可称为“数据线”,只有 2 根的可称为“充电线”。我的一部 Huawei 手机可以使用任何一根 USB-MiniUSB 数据线或充电线充电,也可以使用任何一根 USB-MiniUSB 数据线传输数据。但我的 MOTO Milestone 却只能使用特定的两根线缆充电或传输数据,其中一根是原装的 USB-MicroUSB 数据线,另一根是某移动硬盘附带的 USB-MiniUSB 数据线外加一个 MiniUSB-MicroUSB 转接头。使用其他线缆,手机要么没有任何反应,要么充电指示灯不断闪烁。看来,MOTO 的智能手机比 Huawei 的土手机更“挑”线。可是,“挑”线的原理是什么呢?我通过查阅标准并实验,初步找到了原因。
查阅 USB 相关标准得知,MiniUSB 和 MicroUSB 接口比标准 USB 接口多一个 pin,即用于 OTG 功能的 pin 4(ID)。根据在 OTG 中的不同用途,pin 4 有不同的接法,可能接地,即与 pin 5 短接,也可能悬空。用万用表测试并实验,发现凡是 pin 4 接地的线缆,均不能为 Milestone 充电。这有可能是 Milestone 有意设计的。
但我还有一根 Nokia 的 USB-MicroUSB 数据线,pin 4 悬空,却不能给 Milestone 充电,这又是为什么?是它的电阻太大了吗?测量一下,单根供电线的电阻约为 3Ω,对比测量 MOTO 原装数据线,只有 1Ω 左右。同时注意到这根 Nokia 数据线比较细,可能没有屏蔽层。测量发现两端接口的金属壳没有连通,基本可以证实猜测。
最后测试一下不同线缆的充电电流如何。我没有直流钳表,于是想到 DIY 一个 USB 电流测试装置。如图所示,不多解释,这个装置从设计到实现用了不到一刻钟。测试表明,这根 Nokia 数据线的充电电流约为 180mA,而能正常充电的 2 根线缆均在 400mA 左右。对于 pin 4 接地的线缆,显示电流为 1-2mA,可能是 Milestone 中某些保护电路的效果?