Macbook的USB-C接错线会爆炸？你需要复习一下初中物理

第 55 篇上层精英的午餐读物

在今年 10 月份苹果秋季发布会上，期待已久的 Macbook Pro 终于登场，叫好声有看衰的声音也不少。特别是 Macbook 取消掉了所有的外置接口，包括上一代雷电接口、SD 读卡器接口、HDMI 视频输出口，苹果将它们全部集成为 USB Type-C，基于 USB 3.1 通信标准，能以最高 40Gbps 速率传输文件和数字媒体内容，还支持大功率电源传输，把原来的电源口也给顶替掉了。

苹果的逻辑不难理解，USB Type-C 是未来全球通用的标准外设接口。只是有许多网友开始担心，一个接口实现多种功能，那岂不是要乱套。尤其是支持 100W 充电输出这一特性，万一买错线，插错口，手机爆炸，损失也太大了。这种忧虑不是空穴来风，外媒 theverge 已经有消费者买错线发生惨剧的报道。

这位来自硅谷的买家叫 Benson Leung，他的 Chromebook Pixel 笔记本具备 USB 3.0 接口，外观和常规 USB 接口一样。他还有个 USB Type-C 接口的设备，接口和刚发布的 Macbook Pro 的一样。为测试设备，他在亚马逊买了一条 Surjtech 牌 USB 转接线，没想到插上之后，设备当即烧毁，电脑重启提示无法验证 USB 控制器，看来是硬件坏掉了。

这样的意外令人忧心忡忡，USB Type-C 到底有多不安全，作为消费者使用时候有哪些注意事项，为寻找答案，创见记者专门参考官方文档，并请教了业内专家才大致弄懂其中原理。

我们现在手中的优盘和手机数据线，大多采用 USB2.0 协议，传输速度最高 480Mbps。下一代是 USB 3.0 和更更强大的 3.1，两者在速度上分别提高了 10 倍和 20 倍，达到 5Gbps 和 10Gbps。3.1 比 3.0 传输速率更快，又多了 PD（Power Delivery）功能，可自动匹配外设实现智能供电。

USB 3.0／3.1 能在速度上具备明显优势，一个原因是单通道传输速率更快，另一个原因是多加了两个数据通道，三个传输通道相比于一个通道，速率当然突飞猛进，代价就是接口变复杂。

上面这张图就是 USB 3.1 所使用的 Type-C 引脚定义。看起来有 24 个接触点，但实际上为了支持正反插，引脚中心对称等效。

根据上面这张端口图片可以看到，相比于 USB 2.0，USB 3.1 多了三个部分：

两个高速数据通道（左上角算一对，右上角算另一对）

一对控制电压输出的通信线（图中黄色部分 CC1 和 CC2）

给未来 USB 版本升级预留的端口（SBU1 和 SBU2）

下图是国外网友制作的 USB 3.0 标准数据线截面，比 3.1 版本少了一对控制线和一对预留线。中间竖着排列的四根线，与 USB2.0 完全兼容。左右各多出来三根线，就是 3.0 标准额外的两个高速数据传输通道。

因为缺少控制线，USB 3.0 不支持电压自动调节。USB3.1 多的两根控制线允许设备之间协调供电电压，支持 5V 到 20V 动态输出，最高支持 100W 功率输出。

这就解决了消费者之前的疑惑，万一输出 100W，手机爆炸怎么办。USB 3.1 默认输出 5V 电压，如果外设支持更高的电压输入，会向主设备发送信号，双方协商确认之后，USB 3.1 控制器才会提高输出电压。

还是有用户担心，就算电压匹配，如果电流不匹配怎么办，要是用投影仪时候去商店买错了线，设备只支持 1A，然而数据线是 4A 标准，会不会很危险。这就有点外行了，这种情况不可能发生。

对于电压恒定的电源，数据线的工作电流是由用电设备决定的，而非充电设备或线材。iPhone 6s 充电电流最高只支持 1A，我们拿支持 3A 输出的充电器和数据线充电，数据线的电流还是只有 1A。充电器标注的输出电流代表了充电器所能输出的最大电流，而非工作电流，数据线也一样，3A 代表了这条数据线最高承载 3A 电流。

如果还是无法理解，参考初中物理课本关于欧姆定律部分就能明白。等号左边代表电流，等号右边是电压除以电阻，当电压不变，电流由 R 决定，R 但就代表了你的智能手机。所以说，大可不必担心大功率数据线让你心爱的电子设备爆炸。

有些旧款智能手机不支持 USB 3.0/3.1，但还是采用了 Type-C 接口，新旧设备混着插会不会有危险？不必担心。虽然手机支持 Type-C 接口，但实际上内部控制线并没有使用，由于缺乏充电协商过程，插到新款 Macbook 上，接口只会按默认的 5V 电压输出，用起来和 USB 2.0 一样。

至于其他设备，都是一样的道理，到底提供多大的电压，到底以怎样的速率通信，USB 3.1 自动匹配，不用消费者操心。对于支持 3.1 协议的设备，接口之间通信协商传输速率和供电电压，对于 USB 1.0 和 USB 2.0，通过选择性放弃使用某些线路，也能实现兼容。

如果把 USB 接口拿来传输 HDMI 视频信号，视频线和数据线到底该如何区分？答案是不必区分，其实内部是一样的。USB 3.1 中三个高速数据通道可以传输 word 文档，为何不可以向电视机或者投影仪高速传输视频数据？用术语说这就叫「端口复用」。

可是，美国买家的笔记本意外烧毁，不就是用错了数据线吗，这个怎么解释。答案在他长篇评价的底部，注意红色方框中内容，大意如下：我使用一块 Type-C 开发版以及万用表仔细研究了这根数据线，原来厂家把线接错了。电源负极和正极刚好接反了。

如此低级错误，也难怪这根数据线评价保持在 0.5 星最低分，并且产品也下架了。

当然，普通数据线根本无法支撑 100W 哪怕 60W 的大功率。为此需要封装芯片，用于告诉新款 Macbook 中 USB 3.1 控制器自己的最大承载力。

这是某款 USB Type-A 转 Type-C 的数据线，这种线毫无疑问支持 USB 2.0，到底知否支持 USB 3.0 和 3.1，要看接口和线材内部设计。

上图左边接头是常规 USB Type-A，如果里面只有 4 片触点，那就只支持 USB 2.0，如果有 9 片触点，有可能实现 USB 3.0 和 3.1 的传输速度，但是输出电压只能是默认的 5V。

上图左侧是 USB 3.0/3.1 Type-A 插头定义，右侧是 Type-A 的插座定义，两者完全兼容，但观察插座可以发现，并没有电力控制线触点，可见 Type-A 接头天生不支持智能电压调节。

要买到真正的全功能 USB 3.1 数据线，支持高速传输和电压调节，一个必要条件是两端都采用 Type-C 这样的多触点接口，另一个是内置芯片。这个要看说明书问商家，毕竟有没有内置芯片，外观真看不出来。

所以想要不费事，直接给你的 Macbook 买根带内置芯片, 两头都是 USB Type-C 的就好，足以应付绝大多数外设。确实需要更高的传输功率，那就看参数买吧。但就算买错混插也没事，USB 3.1 控制器会和数据线内部芯片通信，输出的功率不会超出其承载能力。

唯一需要担心买到伪劣的功率线，用作弊方式欺骗 USB 3.1 主控器，然而实际上的功率承载力达不到要求，这时候确实有过热着火的隐患。

本文作者IMYG，首发于头条、微信号：50度硅-面向上层精英的早午餐读物，未经直接授权禁止转载（标注出处也不可以）。如需转载，请与微信号 t2ipo001 联系，并注明来意。

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