USB 3.0 Festplatte an USB 2.0 Port (Strom per USB)

[Alexander (HH)]

Moin Moin!

Hätte ich da auch keine Probleme zu erwarten, wenn ich eine USB 3.0 Platte ohne eigenen Stromanschluß (bekommt Strom per USB) mit USB 3.0 Kabel an USB 2.0 Port anschließe?

Doch, Probleme sind zu erwarten.

Ein paar einzelne behaupten ja das es da Probleme gäbe.

Zu recht. Siehe unten.

Aber vermutlich wäre dann wohl der USB Port am Rechner kaputt, denke ich mal.

Nein, das sollte nicht geschehen. USB-Ports sollten eine Strombegrenzung haben, im blödsten Fall eine Schmelzsicherung, etwas eleganter eine selbst-rückstellende Sicherung, und richtig elegant einen USB-Power-Controller. Tolles Wort, ist aber im Wesentlichen ein Leistungstransistor mit Stromüberwachung, der erstens den USB-Port stromlos schalten kann und zweitens bei zu viel Stromaufnahme abregeln und an das Betriebssystem petzen kann (z.B. LM3526).

Problem Nr. 1: Geschwindigkeit

Eine USB-3.0-Platte an einem USB-2.0-Anschluß wird nur maximal mit USB-2.0-Geschwindigkeit laufen. Das dürfte klar sein.

Problem Nr. 2: Maximale Stromaufnahme

Siehe auch: Wikipedia-Artikel USB

USB 1.0, 1.1 und 2.0 erlauben max. 500 mA pro Buchse, aber erst, wenn der Host (PC) dies freigibt. Ohne Freigabe darf ein USB-Gerät nur 100 mA ziehen. Erst USB 3.0 erlaubt bis zu 900 mA, nach Freigabe durch den Host. Die USB-Steckverbinder selbst können locker 1,5 A übertragen.

Eine gängige 2,5-Zoll-Festplatte zieht irgendwas zwischen 250 mA und 1100 mA, je nach Modell und Betriebszustand. Am höchsten ist die Stromaufnahme beim Anlaufen. Der Controller, der zwischen USB und IDE bzw. SATA vermittelt, kommt mit wenigen mA aus. Dominierend ist also der Anlaufstrom der Festplatte.

Auf der Controller-Platine verbaute Kondensatoren begrenzen die Lastspitzen der anlaufenden Festplatte etwas. Trotzdem zieht der gesamte Aufbau beim Anlaufen oft mehr als 500 mA aus dem USB-Anschluß. Das kann bei sensibler Absicherung (häufig in Laptops) dazu führen, dass der Host-seitige Power-Controller wegen Überlast für ein oder zwei Sekunden abschaltet. Die Festplatte läuft nur kurz an, bleibt dann wieder stehen, die Stromaufnahme sinkt fast auf Null. Der Power-Controller schaltet den Strom wieder an, die Festplatte startet, zieht zu viel Strom, und das Spiel beginnt von vorne.

Saubere Abhilfe für USB 2.0 ist ein externes Netzteil für die Festplatte, so dass kein Strom aus dem USB-Port entnommen werden muß. Die gänige, aber nicht Standard-konforme Lösung ist, den zusätzlichen Strombedarf über ein Y-Kabel oder ein Kabel von USB auf Niedervolt-Stecker aus einem zweiten USB-Port zu decken. Theoretisch dürften dort 100 mA entnommen werden, praktisch weiß der Power-Controller nicht, ob der Host schon volle Stromausnahme erlaubt hat oder nicht und regelt daher immer erst beim Überschreiten der maximalen Stromaufnahme ab. Somit können aus zwei USB-2.0-Ports 1000 mA entnommen werden, die in aller Regel für eine 2,5-Zoll-Festplatte (oder auch einen DVD-Brenner) reichen.

Bei USB 3.0 funktionieren 2,5-Zoll-Festplatten in aller Regel, weil der Power-Controller 900 mA erlaubt und viele Festplatten - spätestens mit den Stützkondensatoren - unter dieser Marke bleiben.

Für eine USB-3.0-Platte an einem USB-2.0-Host gilt im Prinzip das Gleiche wie für eine USB-2.0-Platte. Anschlüsse für externe Netzteile gibt es bei USB-3.0-2,5-Zoll-Platten praktisch nicht. Es bleibt also nur der Weg über ein Y-Kabel. USB-2.0-Y-Kabel sollten auch an die USB-3.0-Platte passen.

Mittlerweile gibt es auch USB-3.0-Kabel, die um einen nicht Standard-konformen USB-2.0-Stecker als "Stromdieb" erweitert wurden (z.B. DELOCK 82909[1]). Damit kann eine USB-3.0-Platte auch an USB-2.0-Hosts betrieben werden, der zusätzliche USB-Stecker dient dann der Stromversorgung über einen zweiten USB-1.1- oder USB-2.0-Anschluß. Beim Anschluß an USB-3.0-Hosts kann der zusätzliche Stecker wahlweise in der Luft hängen bleiben oder eingesteckt werden.

Alexander

[1] Delocks Beschreibung erwähnt auch 3,5-Zoll-Platten, die mit dem Kabel 82909 betrieben werden können sollen. Das funktioniert bei gängigen 3,5-Zoll-Platten, die +12V benötigen, aber nur, wenn im Festplattengehäuse ein Spannungswandler von 5V auf 12V läuft. Um eine Platte mit "nur" 5V/1A und 12V/1A betreiben zu können, müßten aus dem USB ohne die Wandler-Verluste zu berücksichtigen wenigstens 17W = 3,4A entnommen werden, d.h. mindestens 7 USB-2.0-Ports. Das ist unsinnig, und deswegen baut das niemand. Nicht einmal Delock selbst. Delocks 5,25-Zoll-Gehäuse 42484 erlaubt 5V/2A und 12V/2A. Das sind 34W, entsprechend 6,8A aus USB, entsprechend 14 USB-Ports, plus Wandler-Verluste.