Kindle 的數據線為什麼這麼長?

大概有1.7米~


我是來反對 @李楠 的回答的。他的回答有嚴重的技術錯誤,而且居然上了知乎的每日精選?!

(我已經贊了跟我觀點一樣的知友,就不重複我的猜測了。)

技術上沒什麼難點,Amazon 也沒什麼「技術突破」。製作 USB 線纜不需要什麼高端技術,只要良心選材,兩三米長的線纜跑個高速設備不是大問題。我曾在市場上買過兩條一米多的「USB 延長線」串在一起再連普通 USB,一樣照樣用。

所以 Kindle 數據線長跟「技術突破」沒什麼關係。

下面開始跑題。

以下圖片引自 USB 規範 2.0。

6.6 節:線纜機械配置與材料要求(Cable Mechanical Configuration and Material Requirements)的 6.6.3 部分:電氣特性:

這裡明確指出線纜電阻不得超過每百米 23 歐姆,就算來回也不過才 46 歐姆。

對於信號線來說,電阻也不是越小越好,按照 7.1 信號特性的要求,在無負載情況下,D+/D- 對地的直流阻抗要求是 45 歐姆±10%,是的,電阻不夠大需要 USB 設備增加電阻去做匹配。

再看第 7.2 節 功率分布 (Power Distribution)7.2.2 壓降預計。最差情況下一個 Low-power 設備也要求不得低於 4.4 V 的電壓。這還得是工作在 Low-Power 模式下的設備。4.4V 電壓直接接到電池上,給大部分電池充電也毫無壓力了。

再看 7.3.2 匯流排時序/電氣特性表,工作在高功率情況下的設備需要降壓才行。

最後是線纜特性要求:

可以看到 USB 規範對供電電壓有非常嚴格的要求,只要是符合 USB 規範的線纜,基本不會出現無法充電的情況[1]——因為按照標準必須提供至少 4.4 V 的電壓,而一般設備使用的 USB 設備並不工作在 Low-power 規範下(啟動後立即轉換成高功率設備,因此供電必須是高於4.75V),李楠所說的情況根本不成立。

關於鋰電池充電電路設計不再贅述。即便是國內,也沒有任何一家公司(包括深圳手工作坊生產手機的公司)會不加任何控制地直接把 VCC 接到電池上面充電。涓流充電技術等等等等只要一塊幾毛錢就可以搞定了,網上搜原理圖一把一把的。

此外,關於 USB 充電可行性,還有另一個實例,可以完全推翻李楠的猜測。

有一種叫做穩壓管的東西,還有一種叫做升壓晶元的東西,完全可以做到低壓-&>高壓變換,而且極為低廉(幾毛錢一個)。能夠做到寬範圍電壓輸入,定點電壓輸出。

比如眾所周知的這個諾基亞 USB 充電線就用到了這個技術。

用普通的 USB 介面取計算機提供的 5V 電壓,輸出 7.5V 毫無壓力。

___________________

[1] 感謝知友 胡楊濤 指出劣質 USB 線纜的存在。

此外,有些奇葩設備(比如蘋果)不是在 VBUS 上給個 5V 就充電了,所以在不能 Hack 充電器的時候,就需要 Hack 線纜。例如 iPhone 只在正確識別出 USB Host 端時才會充電,而按照規範,當設備剛接入 HUB/Host 時,HUB/Host 應工作在 Low-/Full-Speed 模式下。而此模式中,Hub/Host 端的 D+/D- 應當通過 1.5k 歐姆電阻連接到 GND。於是如果想給 iPhone 充電,就必須加入這兩個電阻來欺騙 iPhone,讓它以為自己連接到了 USB Host 上面,然後它才會充電。ps. 穩壓、限流的設備(所謂「涓流充電」)大多做在手機內部,像 Nokia 這麼奇葩的在線纜裡面做了升壓的情況,我只見過這一個。大約是為了兼容舊充電器 7.5V 的輸出吧。


強烈反對@李楠 的答案。

1.數據線長的確能降電壓,亞馬遜的確也不需要高電壓,但這決不是亞馬遜把線做長的原因。

2.只要用良心材質,電壓降的是很小的,無論多長。

3.亞馬遜就是覺得長點方便使用,這個需要很多懷疑嗎?話說我是覺得插在牆上的插座上,kindle 放在桌子上,不需要這麼長嗎?

以下是最高票的反對意見(曾經的最高票,李楠的答案)

一、不是所有的廠商或者是消費者覺得數據線越長越便利;

二、電池的充電電壓的確是3.7V~4.3V,假設沖充電器前端的電壓是5V,到數據線末端的時候或許是4.95V,最後還是通過內部的降電壓,達到充電的合適電壓。所以「而這個電壓差,也是限制充電線作長的原因」是不對的。

三、Kindle 的確不耗電,我的Kindle 3能連續用1個月,但並不代表它的電池容量小。我拆過我的Kindle 3,電壓3.7,容量1750mA·H。我的Samsung i9100,容量1650MA·H。所以並不是Kindle 的數據線長,可以上面降的電壓大,達到充電時間與數據線長短的平衡。所以「充電電流小點充電速度也不慢」是不對的。

P.S. 同事買了根劣質線,沖他的魅族MX2,不能充電,我的I9100 可以充電。電阻高,降的電壓多,它的MX2 沒達到額定電壓,不能充電。


是為了讓用戶可以方便舒服的邊充電邊閱讀,線長了想用什麼姿勢就用什麼姿勢


為什麼我覺得kindle的數據線好短,插在床頭櫃後面充電我人靠在床上就需要貼著邊邊坐了,坐在最中間線是不夠長的啊,題主你告訴我它哪裡長了?

先問是不是,再問為什麼!


kindle為了降低成本,一般不配充電器,直接用電腦USB插口充電

這根線的長度差不多是台式機機箱背後的USB插口到桌面的距離


為什麼答案都這麼的技術性?長和短對充電有那麼本質的影響嗎?我有一根5米長的iPhone充電線,用起來也好好的。2代kindle充電線我記得是沒那麼長的。現在這根kindle dx的線也一直用來給android手機充電。

個人想法:

1. kindle數據線不需要天天用,不需要經常攜帶,不需要很好的便攜性,沒必要手機線那麼短。

2. kindle個頭更大,可以擺放的地方更有限,那就線長點吧。

3. 現在各種亂七八糟的線實在太多了,增加長度就增加了辨識度。我每次都能在一堆線裡面優先找到這根kindle線,也不容易丟,而手機那根同樣介面的線因為長期不用都不知道放哪兒去了。


如果可能,數據線當然長一點好。不僅僅 amazon 知道,任何一個在乎用戶感受的廠家都應有體會。

但實際上,充電線的長短受到物理限制。

一般 usb 口的電壓為 5V 。而電池的電壓一般是 3.7 到 4.3 之間。 usb 和電池之間的電壓差,讓 usb 充電成為可能。

而這個電壓差,也是限制充電線作長的原因。

為了能儲存更多電力,現代移動設備傾向於使用電壓越來越高的電池。這會減少電壓差。

為了充電速度,現代移動設備傾向於在安全的前提下使用更大的充電電流。這會加大導線上的電壓消耗。

所以,儲存了更多電力,充電夠快速的現代移動設備,導線長度一般難以超越 1.5 m。

kindle 可以,不是因為他的技術牛到突破了基本物理定律,而是因為他不那麼現代。:)。屏幕省電到逆天,運算性能弱,網路數據交換少。所以,不需要能儲存更多電力的電池。電池小了,充電電流小點充電速度也不慢。

那為什麼不把線做長點?

ps

@劉中陽 說的不是錯的。usb 規範當然如此。為此,我給了他一個贊同。

但是, nokia 不是一個好例子,咱們來看看蘋果。稍後上圖。我剪了一個 iPhone5 的充電線,你們看看裡面有穩壓管嗎?

這個穩壓管不涉及成本問題。是好東西,賣 5 k 的蘋果手機不會不捨得這幾毛錢。但是現實是:

蘋果沒有使用穩壓管。

除了 nokia 大廠家的 usb 數據線,幾乎都很少使用這個東西。長過 1.5 米的數據線,也很少見。

usb 規範很清晰,穩壓管很美好,下面,來談談現實世界的問題。

實際上,魅族做過長數據線。使用很好的線材。一切按照 usb 規範,測試環境下表現完美。但是,當你的設備出貨達到百萬級別的時候?規範就不那麼靠譜了。

魅族的長充電線很快收到了負面抱怨。 mx 的電池電壓有可能接近 4.3 (4.4 再低一點點?就沒法充電了)。而有些用戶電腦太過老舊, usb 不能保證有 4.75 的電壓加在手機上。除了充電出現問題外,數據傳輸也開始不穩定。

這時,你是給他一根短點的線?還是,讓他換個電腦???

增壓?你有什麼渠道把這根線鋪貨到用戶身邊的電腦城?或者,讓他可以隨時去下樓買一根???

當真實的產品選擇,還有更多因素在起作用,比如,你必須承認,蘋果的線要比 nokia 漂亮很多。

歡迎回到現實世界。

我回答的原理沒有錯誤,實際上也完全和 @劉中陽 的答案不衝突。不知道如何談得上反對?

但是,的確,我的答案基於一些現實中業界通用的前提。比如:

用戶的電腦太過老舊,你也不能讓他換掉。

穩壓管基於渠道考慮,根本不現實。

不過,還是要謝謝 @劉中陽 ,讓我可以明確這些前提。

當然,也讓原答案喪失了簡潔清晰的美。


各位技術牛是不是把簡單問題複雜化了!

我剛剛入手kindle pw兩天,今天充電想到這個問題,我覺得把數據線做這麼長完全是為了:

充電的時候能夠方便閱讀。


等電壓受到顯著影響,那電纜上的載波信號都沒法用了。

kindle線長,因為它是書,要能輕鬆做到:插著電源,找到舒服的姿勢,捧在手裡閱讀。


看了幾位知友的答案,我補充一點。@胡楊濤 同學已經回答的非常好了(本人電子專業,現在在做大功率電源)

kindle數據線廠的原因讓用戶可以邊充電邊看書。

那為什麼其他的廠商不做長一點?

1、成本。數據線太長了信號傳輸的時候就非常容易受干擾,到時候這根線就可能只能充電而傳輸不了數據。所以要加長的話,肯定要選擇更好的線材,主要指標是線材的阻抗和屏蔽效果。

2、用戶需求沒那麼強。kindle可以說是純閱讀器,用戶使用kindle的時候有很多時候在室內靜止地看書,有動作的時候一般非常少,所以邊充電邊看書就不會過多的影響用戶。而ipad和手機之類的就不一樣,ipad玩遊戲時肯定不希望它還拖著一個尾巴,而手機其實本來就是定位移動使用。

關於上面的幾個問題:

1、這裡明確指出線纜電阻不得超過每百米 23 歐姆,就算來回也不過才 46 歐姆。

謝謝你的資料,但46Ω*1A=46V,嘿嘿,充電時候的壓降就是46V了,顯然@劉中陽算錯了!按kindle的數據線1.5米,那麼1.5M*0.23Ω=0.345Ω,根據電壓=電流*電阻,如果充電電流1A那麼壓降也才0.46V(kindle充電電流好像不到1A)。數據傳輸的時候電流更小,所以壓降也更小。最低限度要求的線材才0.345V,那麼好的線材壓降就更小了,最後到達設備的電壓至少也有4.655V大於@劉中陽 提供的4.4V的最低充電電壓。@李楠所以線材只要合格了它不會因為壓降太高導致充不了電。但確實有一些電腦的太破舊了,它的輸出電壓就不是標準的5V,也行輸出只有4.5V,所以可能會因為線材壓降充不了電。

2、線材上一般是不會加電子元件(諾基亞好像是特例)!因為數據線現在的一般都是通用,外部都制定了一個標準,而在數碼產品內部都有專門的電源管理部分,需要改變電壓電阻就到內部來處理,想要什麼樣就弄什麼樣。@劉中陽,電源技術上降壓容易升壓可是很難哦!

^0^下班了,答到這裡了!


我覺得Kindle的數據線之所以那麼長,沒有太多需要考究的地方,如果對電壓真的那麼重要那麼敏感充電器早就給配上了,Amazon不怕你充壞呀,所以說,Kindle的數據線之所以那麼長就是為了方便在充電的時候也可以從容地看書。


我一直使用kindle,還是老闆的有鍵盤的k3。有充電器有長數據線。在平時用kindle是很方便的,在充電的時候,我基本可以以任何姿勢手持充電的kindle進行閱讀,翻來覆去不影響我,這個很贊。而且拿它和apple的數據線比,硬度略大,但是其他都優於apple的數據線,更耐操。不過對我來說在連接電腦的時候就覺得有點太長了。萬事具有兩面性,amazon很厚道的長數據線就是為了方便大家使用,如果太長就收點起來吧。至於其他我覺得無需糾結


當初拿到kindle只覺得數據線長,沒想到這裡邊還有這麼多學問。


我在用HTC的數據線充電


首先不同意最高的那個答案。USB是確實有物理要求的,協議裡邊有要求,需要USB線材有屏蔽外界干擾的能力,但不是所謂的導線長了之後電壓降的緣故,跟充電電壓差沒啥關係。所以,kindle線材質量是很好的,外層應該是有屏蔽層的,當然了,電阻也是很小的,介面上的各種鍍金應該也是做了的,所以能做長。有經驗的朋友應該遇到過垃圾USB線連接某些設備如移動硬碟之類的工作不正常的情況。那就是線材太差,線太長,干擾太大。


當然也有可能是為了彌補沒送適配器的問題


為什麼我的kpw3數據線那麼短?普通手機數據線長度而已,雙手可輕鬆展開。今天剛到的亞馬遜中國官網買的。


配件比較給力,不扣


將來打廣告時繞地球的圈數多些


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