
Was ist USB?
USB steht für "Universal Serial Bus" und ist ein Standard zur Verbindung von Geräten wie Computern, Smartphones, Peripheriegeräten und mehr.
USB-Steckertypen

USB Typ C:

USB Typ A:

USB Typ B:

Mini-USB:

Micro-USB:
USB-Standards
USB 1.0/1.1:
USB 2.0:
USB 3.2:
USB 3.2 Gen 1 (ehemals USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1):
- Geschwindigkeit: Bis zu 5 Gb/s.
- Wird oft als "SuperSpeed USB" vermarktet.
USB 3.2 Gen 2 (ehemals USB 3.1 Gen 2):
- Geschwindigkeit: Bis zu 10 Gb/s.
- Wird als "SuperSpeed USB 10Gbps" bezeichnet.
USB 3.2 Gen 2x2:
- Geschwindigkeit: Bis zu 20 Gb/s.
- Verdoppelt die Bandbreite durch den Einsatz von zwei Datenkanälen (nur mit USB-C möglich).
- Vermarktet als "SuperSpeed USB 20Gbps".
USB4 (basierend auf Thunderbolt 3)
- Eingeführt: 2019.
- Geschwindigkeit: Bis zu 40 Gb/s.
- Merkmale: Einheitlicher Standard, hohe Bandbreite, Unterstützung für mehrere Protokolle (z. B. DisplayPort, PCIe), volle USB-C-Integration.
USB4 Version 2.0
- Eingeführt: 2022.
- Geschwindigkeit: Bis zu 80 Gb/s.
- Merkmale: Fortschritte bei Datenübertragung und Protokollintegration, Abwärtskompatibilität mit USB4, USB 3.2 und USB 2.0.
Technische Grundlagen
Datenübertragung
Die Datenübertragung über USB erfolgt in Form von Datenpaketen, die zwischen dem Host (z. B. einem Computer) und dem Gerät ausgetauscht werden. Mit USB 3.0 und höher wurden "SuperSpeed"-Modi eingeführt, die eine erhebliche Verbesserung der Übertragungsrate ermöglichen. Diese Standards sind besonders für Anwendungen wie die Übertragung von HD-Videos oder großer Datenmengen nützlich.
Stromversorgung über USB
USB dient nicht nur der Datenübertragung, sondern auch der Stromversorgung. Die maximal verfügbare Leistung hat sich mit den Standards stetig verbessert:
- USB 2.0: Liefert bis zu 2,5 Watt Leistung (5 Volt bei 0,5 Ampere), ausreichend für kleine Geräte.
- USB 3.0: Erhöht die Leistung auf 4,5 Watt und unterstützt damit auch energieintensivere Geräte.
- USB Power Delivery (PD): Bietet eine skalierbare Leistung von bis zu 100 Watt und ermöglicht das Laden von Laptops und anderen stromhungrigen Geräten.
Stromversorgung in den klassischen USB-Spezifikationen (ohne USB PD)
Ursprünglich waren Strom und Spannung im USB-Standard festgelegt, bevor USB PD eingeführt wurde:
USB-Version | Spannung | Standardstrom | Maximale Leistung |
---|---|---|---|
USB 2.0 | 5V | 0,5A (500mA) | 2,5W |
USB 3.0 / 3.1 | 5V | 0,9A (900mA) | 4,5W |
USB 3.2 | 5V | 0,9A (900mA) | 4,5W |
USB 4 | 5V | 0,9A (900mA) | 4,5W |
Diese Werte gelten immer noch für Geräte, die kein USB PD unterstützen!
Stromversorgung mit USB Power Delivery (USB PD)
Mit USB PD wurde das Ladesystem flexibler und leistungsstärker:
USB PD-Version | Spannung | Maximaler Strom | Maximalleistung |
---|---|---|---|
USB PD 1.0 (2012) | 5V, 12V, 20V | 2A (5V), 5A (12V, 20V) | 100W |
USB PD 2.0 & 3.0 | 5V, 9V, 15V, 20V | bis zu 5A | 100W |
USB PD 3.1 (2021) | 5V, 9V, 15V, 20V, 28V, 36V, 48V | bis zu 5A | 240W |
USB PD ersetzt nicht die klassischen USB-Stromwerte, sondern ist eine zusätzliche Option für Geräte, die es unterstützen.
USB in der Praxis
Entwicklung neuer Standards
Die Entwicklung von USB schreitet kontinuierlich voran. Mit USB4 wurde ein Standard eingeführt, der Datenraten von bis zu 40 Gbit/s unterstützt und gleichzeitig eine verbesserte Effizienz bietet. Die Integration der Thunderbolt-Technologie macht USB4 besonders leistungsfähig und vielseitig, da es eine hohe Kompatibilität und Geschwindigkeit bietet.
Trends
Die Zukunft von USB liegt in der kabellosen Übertragung und der Integration in das Internet der Dinge (IoT). Drahtlose USB-Lösungen bieten neue Möglichkeiten für mehr Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit. Gleichzeitig wird USB zunehmend in Smart-Home-Geräten und anderen vernetzten Anwendungen verwendet, was seine Relevanz weiter steigert.
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