Como um cabo USB ruim que não segue as especificações pode danificar o carregador / hub?

Em este comentário (que rapidamente recebeu significativa atenção do público ), um engenheiro do Google apontou uma falha no cabo, que, segundo ele pode ser "potencialmente danificar o hub USB ou carregador".

Da mesma revisão, "um valor de 56 kΩ ± 5% deve ser usado, a fim de fornecer tolerância à queda de IV no V BUS e GND no conjunto do cabo". Alguém poderia esclarecer isso e explicar como um cabo defeituoso poderia realmente danificar um hub ou carregador e por que o resistor de 10 kΩ usado nesse cabo em particular não é suficiente para evitar isso?

Basicamente, esse resistor é usado para informar ao dispositivo a que tipo de interface está conectado.

Se o resistor for 56K, indica ao dispositivo conectado que ele está realmente conectado a uma porta USB-2.0 e precisa negociar com o host remoto para saber a quantidade de energia que ele pode consumir com segurança.

Se o resistor for 10K, deve indicar que está conectado a um host capaz de fornecer 3 amperes de energia sem que seja necessária qualquer negociação .

A preocupação aqui é que mesmo as interfaces USB-2.0 de maior potência foram especificadas apenas até 1.5A (maior para carregadores dedicados sem dados).

Basicamente, a preocupação é que não há como prever com segurança o que acontecerá com cada hardware existente quando o dispositivo conectado consumir 2X a corrente para a qual foi originalmente projetado. Dependendo do design do hardware, ele pode falhar de várias maneiras, algumas das quais são capazes de danificar potencialmente qualquer dispositivo conectado.

Se você tiver sorte e tiver um host projetado adequadamente , a falha seria apenas a desconexão em circuito aberto de um PTC que impediria o carregamento, mas será redefinida quando a sobrecarga for desconectada. .

No entanto, o exposto acima implica que você possui um dispositivo host que possui um PTC, o que geralmente não é verdade em muitos hubs ultra-baratos. Se o seu dispositivo não tiver nenhum recurso de proteção, você poderá descobrir o modo de falha de sua fonte de alimentação.

Novamente, idealmente, a fonte de alimentação seria desligada por sobrecarga. No entanto, novamente, isso implica que considerações de segurança apropriadas foram levadas em consideração na fonte de alimentação, que geralmente aumenta seu preço. Por outro lado, é possível (por exemplo) o host usar um conversor DC-DC para converter um barramento local de 12V em 5V para a interface USB, e a sobrecarga faz com que o MOSFET de comutação falhe em curto-circuito, resultando em 12V no Linha USB 5V, que quase certamente danificaria os circuitos internos do host e os componentes eletrônicos do dispositivo.

O pior caso absoluto e patológico seria o acima, apenas o dispositivo / carregador conectado pegará fogo e incendiará sua casa, matando seu gato / substituto de gato (outro significativo, crianças, cachorro, furão, pequeno esquilo irritado etc.) ...)

Esse é um cenário improvável, e o sistema com falha descrito acima certamente não é bem projetado, mas funcionaria normalmente de outra forma e é compatível com os padrões . Os fabricantes de adaptadores não podem saber que não existem dispositivos assim e, portanto, vender um dispositivo que viola intencionalmente as especificações USB apenas para acelerar a carga do dispositivo conectado é altamente irresponsável.

De fato, o resistor de 10KΩ não o "impede", ele é realmente usado como parte de um sistema para informar o dispositivo conectado sobre o host ao qual está conectado. Está mentindo efetivamente para o dispositivo conectado e alegando que o host pode fazer coisas que provavelmente nunca foi projetado para fazer.