Виды usb разъемов

Оглавление

Классификация портов Charger

  • SDP (Standard Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 0,5 A.
  • CDP (Charging Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 1,5 A; аппаратное опознавание типа порта (enumeration) производится до подключения гаджетом линий данных (D- и D+) к своему USB-приемопередатчику.
  • DCP (Dedicated Charging Ports) – только зарядка, допускает ток до 1,5 A.
  • ACA (Accessory Charger Adapter) – декларируется работа PD-OTG в режиме Host (с подключением к PD периферии – USB-Hub, мышка, клавиатура, HDD и с возможностью дополнительного питания), для некоторых устройств – с возможностью зарядки PD во время OTG-сессии.

Классификация портов Charger

  • SDP (Standard Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 0,5 A.
  • CDP (Charging Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 1,5 A; аппаратное опознавание типа порта (enumeration) производится до подключения гаджетом линий данных (D- и D+) к своему USB-приемопередатчику.
  • DCP (Dedicated Charging Ports) – только зарядка, допускает ток до 1,5 A.
  • ACA (Accessory Charger Adapter) – декларируется работа PD-OTG в режиме Host (с подключением к PD периферии – USB-Hub, мышка, клавиатура, HDD и с возможностью дополнительного питания), для некоторых устройств – с возможностью зарядки PD во время OTG-сессии.

Какие инструменты понадобятся

Те, кто не пропускали в школе уроки трудов, уже примерно представляют необходимые инструменты для создания кабеля. Нам потребуется лишь обрезать вход и выход из разных зарядок и соединить между собой при помощи спайки, а затем изоленты, поэтому возьмите:

Кусачки или плоскогубцы, и здесь следует быть очень осторожным. Любые лишние спайки ухудшают скорость связи между девайсами, увеличивая сопротивление и уменьшая силу тока соответственно.
Нож или всё те же плоскогубцы, чтобы зачистить изоляцию, притом не стоит снимать её полностью, как это делают некоторые умельцы, достаточно небольшого отрезка оголённого провода, так вы уменьшите шанс перелома цепи.
Паяльник

Неважно советский прибор у вас в руках или современные паяльника с автоматическим отключением при касании к живой материи. Помните о правилах безопасности, держите его правильно

При некоторой сноровке можно использовать и прибор для выжигания по дереву. Но это займёт чуть больше времени и оставит на нём следы окислительного процесса.

Существует несколько хитростей, которые позволят вам обойтись и без паяльника, о которых известно каждому советскому ребёнку. Достаточно использовать любую нить накаливания или достаточно толстую медную проволоку, и разогреть её отдельно, при этом изолируя от прямого контакта с кожей. Но если вы даже паяльник никогда не держали в руках, лучше не рисковать делая своими руками без помощи специалиста.

Не забывайте о том, что прибор остывает несколько минут после работы и постарайтесь предотвратить попадание канифоли и олова на стол, особенно если он из горючих материалов. Постарайтесь не обжечься, для этого можно купить специальные защитные перчатки.

Mini USB Тип B (USB 2.0)

Появление огромного количества миниатюрных устройств привело к появлению крошечных разъемов USB. А по истине массовым Mini USB тип B стал с появлением переносных винчестеров, в которых он широко применяется. Разъем имеет пять контактов, а не 4 как у “взрослых штекеров”, правда один из них не используется. К сожалению, миниатюризация негативно сказалась на надежности. Несмотря на большой ресурс, через некоторое время Mini USB расшатывается и начинает болтаться, хотя из порта не вываливается. В настоящее время продолжает активно использоваться в плеерах, портативных винчестерах, кардридерах и другой технике небольших габаритов. Интересно, что вторая модификация (тип A) почти не применяется, вы с трудом найдете такой шнур в продаже. Постепенно начинает вытесняться более совершенной модификацией Micro USB.

Распиновка USB 2.0 и 3.0 A и B

Распиновка (распайка) USB нужна для починки старых кабелей, удлинения или обрезки. Зная назначение контактов, можно изготовить переходник самостоятельно.

Распайка USB разъема

Сигнал из USB в устройство передается с помощью витых пар. Жила (проволока) имеет цветную маркировку, благодаря которой упрощается процесс ремонта.

Цветные жилы в разъеме USB

Основные фигуранты – это положительные и отрицательные контакты. Берется любой адаптер с 5V, канцелярским ножиком отрезается USB-коннектор. Затем нужно зачистить и залудить провода. Для разъема такие же манипуляции. Затем происходит спайка по схеме. Каждое соединение обматывается изолентой, затем между собой они соединяются термоклеем.

В распайке проводов USB 2.0 всего 4 экранированных провода, расположенных линейно: два для питания (первый и последний) и два для передачи данных (второй и третий). Помечены они следующим образом:

  1. +5V (power) отвечает за питание.
  2. -D: передача данных.
  3. +D: аналогично -D.
  4. GND (ground) – для заземления. Обозначается в виде перевернутой Т.

Распиновка USB типа A

Несмотря на одинаковые схемы, у USB типов А и В есть отличия: В А расположение коннекторов линейное (от первого до четвертого), тогда как в В сверху и снизу:

Верх Низ
Первый Третий
Второй Четвертый

Распайка USB тип B

USB 3.0 имеет 5 дополнительных коннекторов для соответствия с USB 2.0.

Распиновка USB 3.0

Характеристика 5 дополнительных проводов:

  • пятый работает на прием информации со знаком минус;
  • шестой также для Data, только для +;
  • седьмой – заземление;
  • восьмой и девятый для передачи данных (+ и — соответственно).

Спецификация USB 3.0 выделяется среди предшественников не только высокой скоростью, но и экономией энергии. Происходит это за счет функции интерфейса опроса подключаемого устройства, а также снижением мощности в режиме ожидания.

По цветам

Цветовая маркировка для USB 2.0 схемы А:

Провод Обозначение Цвет
1 VCC (подача тока на 5 V) Красный
2 D- (Data -) Белый
3 D+ (Data +) Зеленый
4 GND (Земля) Черный

Маркировка по цветам USB 2.0 схемы А

Для квадратного USB типа B:

Маркировка по цветам USB типа B

Для USB 3.0:

Пины Обозначение Цвет
1 VCC (подача тока на 5 V) Красный
2 D- (Data -) Белый
3 D+ (Data -) Зеленый
SS RX- (прием данных) Фиолетовый
SS RX+ (прием данных) Оранжевый
4 GND (заземление) Черный
5 SS TX -(протокол Super Speed) Синий
6 SS TX+ (протокол Super Speed) Желтый
7 GND (дополнительное заземление)

Распиновка USB 3.0 по цветам

Распиновка USB 2.0 разъема типы A и B

Классические разъемы содержат 4 вида контактов, в мини- и микроформатах — 5 контактов. Цвета проводов в USB-кабеле 2.0:

  • +5V (красный VBUS), напряжение 5 В, максимальная сила тока 0,5 А, предназначен для питания;
  • D- (белый) Data-;
  • D+ (зеленый) Data+;
  • GND (черный), напряжение 0 В, используется для заземления.

Для формата мини: mini-USB и micro-USB:

  1. Красный VBUS (+), напряжение 5 В, сила тока 0,5 А.
  2. Белый (-), D-.
  3. Зеленый (+), D+.
  4. ID — для типа А замыкают на GND, для поддержания функции OTG, а для типа B не задействуют.
  5. Черный GND, напряжение 0 В, используется для заземления.

В большинстве кабелей имеется провод Shield, он не имеет изоляции, используется в роли экрана. Он не маркируется, и ему не присваивается номер. Универсальная шина имеет 2 вида соединителя. Они имеют обозначение M (male) и F (female). Коннектор М (папа) называют штекером, его вставляют, разъем F (мама) называется гнездо, в него вставляют.

Watch this video on YouTube

Спецификация USB-интерфейса

С развитием вычислительной техники проблема оперативной передачи информации между устройствами становилась все актуальней. Существующие стандарты последовательных и параллельных портов уже не могли удовлетворить возрастающие потребности и были крайне неудобны в использовании. Перед конструкторами встала задача создания универсального и, главное, простого в использовании порта с высокой скоростью передачи. Им и стал хорошо известный сегодня каждому пользователю интерфейс USB — универсальная последовательная шина (Universal Serial Bus).

Первая версия порта — USB 1.0 — не отличалась высокой скоростью передачи данных (1.5 Мбайт/с), но обладала свойствами универсальности и простоты использования

Интерфейс отлично подходил для работы с самой различной периферией и, что особенно важно, поддерживал «горячее» подключение и режим «включай и работай». Правда, версия оказалась «сырой» и работала нестабильно, поэтому через 2 года вышла очередная спецификация — USB 1.1

В ней были исправлены ошибки версии USB 1.0.

Протокол USB 2.0 сохранил все достоинства предыдущей версии и передавал данные уже со скоростью до 48 Мбайт/с. Эта версия спецификации была уже намного полезнее своего старшего собрата. Она могла поддерживать достаточно скоростные внешние накопители и обеспечивала передачу больших объемов информации за разумное время. Эта версия до сегодняшнего дня считается основной — именно с интерфейсом USB 2.0 выпускается подавляющее большинство периферии и мобильных устройств.

Версия протокола USB 3.0, появившаяся 10 лет назад, обладает еще большей (до 600 Мбайт/с) пропускной способностью и в состоянии обслуживать по-настоящему скоростные устройства. Как и предшественники, порт удобен в использовании и имеет то же архитектурное строение, а значит, позволяет подключать внешние устройства «на лету» (горячее подключение) и самостоятельно распознает их. В настоящее время ведется разработка сверхскоростного протокола USB 3.2, который позволит устройствам обмениваться информацией на скоростях до 2.5 Гбайт/с.

Типы USB-разъемов

Одновременно с развитием спецификации разрабатывались и новые типы разъемов USB. Связано это с тем, что подобным интерфейсом начали снабжать не только ПК и периферию к ним, но и самые разнообразные гаджеты, в том числе и миниатюрные. Стандартный ЮСБ-разъем, разработанный изначально, просто не умещался в компактных корпусах мобильных устройств. На сегодняшний день существует 3 основных типа портов:

  1. USB;
  2. mini USB;
  3. micro USB.

Именно под них «заточено» большинство периферийных устройств и гаджетов.

Три основных на сегодняшний день типа USB-разъемов

Обычное USB гнездо

Устанавливается в ПК, ноутбуках и периферии к ним — принтерах, внешних накопителях, маршрутизаторах и пр. Такие же гнезда имеют и универсальные сетевые адаптеры.

Стандартные гнезда USB в ПК и сетевом зарядном устройстве

Вилкой к такому типу гнезд оснащаются периферийные устройства — мыши, клавиатуры, внешние накопители, радиомодули и пр. Такие же вилки можно увидеть и в кабелях-переходниках с одного типа разъема на другой:

Кабель USB — мicro USB

Интерфейс мini USB

Этот тип интерфейса был разработан для миниатюрных устройств, требующих передачи информации — обычное гнездо в них просто не умещается. Особо этот стандарт не прижился из-за достаточно громоздкой конструкции розетки, но и сегодня существует очень много гаджетов, использующих такой тип разъемов. Для сопряжения с другими типами, как было сказано выше, выпускаются кабели-переходники.

Плеер с мини-ЮСБ и переходной шнур для него

Разъем micro USB

На сегодняшний день этот тип разъемов является стандартным для малогабаритных устройств — им оснащаются практически все гаджеты — от телефонов и планшетов до плееров, навигаторов и камер. Несмотря на свою компактность и кажущуюся хлипкость, конструкция при соответствующем обращении достаточно прочная, надежная и долговечная. Следуя этому стандарту, такими гнездами оснащаются даже устройства, абсолютно не нуждающиеся в передаче информации — фонарики, радиоприемники, беспроводные наушники и пр. Для чего тому же фонарику интерфейс передачи данных? Верно, ни к чему. А гнездо в таких устройствах используется для подачи внешнего питания и зарядки встроенных аккумуляторов.

Немного странно видеть «телегу с реактивным двигателем», но, согласитесь, это удобно — тот же фонарь можно зарядить при помощи стандартного кабеля от любого ПК, повербанка или зарядного устройства с соответствующим гнездом.

Отдельно следует упомянуть интерфейс микро версии 3.0. Гнезда и вилки в нем несколько отличаются от разъемов 1.0 и 2.0:

Кабели USB 3.0 — обычный, мини и микро

Главное не перепутать — отличие Micro USB и Mini USB.

Главная путаница, возникающая у пользователей, происходит между Mini USB и Micro USB, которые действительно немного похожи. Первый имеет чуть большие размеры, а второй специальные защелки на задней стороне. Именно по защелкам вы всегда можете отличить эти два разъема. В остальном они идентичны. А поскольку устройств и с тем, и с другим очень много, лучше иметь оба кабеля – тогда с подключением любой современной портативной техники проблем не будет.

Слева Mini USB, справа Micro USB. Mini USB значительно толще, что не позволяет использоватьего в компактных тонких устройствах. Micro USB легко узнать по двум зазубринкам, крепко держащих штекер при подключении.

Три брата одного семейства. Mini USB и Micro USB значительно тоньше обычного. С другой стороны «крохи» проигрывают в надежности старшему товарищу.

Классификация и распиновка

При описаниях и обозначениях в таблицах разъемов ЮСБ принято по умолчанию, что вид показан с внешней, рабочей стороны. Если подается вид с монтажной стороны, то это оговаривается в описании. В схеме светло-серым цветом отмечаются изолирующие элементы разъема, темно-серым цветом — металлические детали, полости обозначаются белым цветом.

Несмотря на то что последовательная шина называется универсальной, она представлена 2 типами. Они выполняют разные функции и обеспечивают совместимость с устройствами, обладающими улучшенными характеристиками.

К типу A относятся активные, питающие устройства (компьютер, хост), к типу B — пассивное, подключаемое оборудование (принтер, сканер). Все гнезда и штекеры шин второго поколения и версии 3.0 типа A рассчитаны на совместную работу. Разъем гнезда шины третьего поколения типа B больше, чем нужен для штекера версии 2.0 типа B, поэтому устройство с разъемом универсальной шины 2.0 тип B подключается с использованием только кабеля USB 2.0. Подключение внешнего оборудования с разъемами модификации 3,0 тип B выполняется кабелями обоих типов.

Разъемы классического типа B не подходят для подключения малогабаритного электронного оборудования. Подключение планшетов, цифровой техники, мобильных телефонов выполняется с использованием миниатюрных разъемов Mini-USB и их улучшенной модификации Micro-USB. У этих разъемов уменьшенные размеры штекера и гнезда.

Последняя модификация разъемов ЮСБ — тип C. Эта конструкция имеет на обоих концах кабеля одинаковые коннекторы, отличается более скоростной передачей данных и большей мощностью.

Питание USB

В любом USB разъеме подается напряжение 5 Вольт, а ток не может превышать 0,5 Ампера (для USB 3.0 – 0,9 Ампера). На практике это означает, что максимальная мощность подключаемого устройства может быть не более 2,5 Ватт (4,5 для USB 3.0). Поэтому при подключении маломощных и портативных устройств – плееров, телефонов, флэшек и карт памяти – проблем не будет. А вот вся крупногабаритная и массивная техника имеет внешнее питание от сети.

А теперь перейдем к видам разъемов. Рассматривать совсем экзотические варианты я не буду, а лишь расскажу о самых ходовых и частоупотребляемых штекерах. В скобках будет указана принадлежность в определенной версии USB.

Основные отличия разъёмов Micro и Mini USB

На первый взгляд данные разъёмы очень похожи. И действительно, большая часть характерных особенностей основных параметров данных видов совпадает.

Но при внимательном осмотре можно заметить такие отличия:

  1. Разъём USB Mini имеет большие размеры относительно разъёма USB Micro.
  2. Наличие защёлок специального предназначения на задней стороне разъёмов USB Micro.

Многие пользователи уже убедились, что удобнее всего иметь у себя в наличии не один вид разъёмов, а несколько, потому что различные виды устройств имеют разные виды подключения разъёмов USB.

К единому стандарту производители устройств к сожалению, еще не пришли, и скорее всего не придут еще долго, ведь каждый тип разъема USB имеет свое назначение.

Необходимые детали, инструменты и расходники

Для качественной работы и улучшения навыков нужно пробовать все доступные методы и инструменты. Поэтому для начала определитесь какой из методов для вас будет проще, а уже затем приступайте к выбору инструментов и расходников.

Разъемы USB

Производители выпускают различные типы разъемов по креплению и количеству контактов. Какой именно неисправен в вашем устройстве можно узнать только после вскрытия. Новые разъемы продаются в радиомагазинах и магазинах по продаже запчастей для телефонов поштучно. Лучше всего купить целый набор разъемов в интернет магазина, например, AliExpress. Продавцы продают наиболее популярные типы целыми пачками, так что лучше купить сразу оптом, тем более если планируете и дальше заниматься такими ремонтами.

Инструменты

Собственно, для замены USB нам пригодится сам паяльник или паяльная станция. Отлично подойдет Lukey 702 и ему подобные аналоги. Можно обойтись и одним паяльником, но об этом чуть ниже. Так же могут понадобиться пассатижи и кусачки, если у вас нет в наличии необходимого по корпусным контактам разъема. Еще необходим самый простой пинцет для снятия деталей.

Расходные материалы

Термоскотч (или алюминиевый), оплетка для снятия припоя, флюс (подойдет простой RMA223), припой ПОС, а также сплав Розе. И чистящее средство (например, бензин калоша, изопропиловый спирт или же FLUX OFF).

Возникновение стандарта USB и основные принципы функционирования

Итак, что же такое USB?

Расшифровывается сия аббревиатура, как Universal Serial Bus, что переводится, как универсальная последовательная шина. По сути — это способ подключения и передачи данных между различными электронными устройствами, в том числе и зависимыми, такими как всевозможные манипуляторы для ПК.


USB игровой манипулятор для компьютерных игр

Что побудило создать единый стандарт

Начало данным разработкам положили такие монстры индустрии электроники и программного обеспечения, как Microsoft, Intel, Phillips, NEC, IBM и многие другие. Задумывался он, как открытый стандарт, которой могли бы использовать в своих разработках, абсолютно любые производители техники.

Универсальность стала главным принципом стандарта USB. В перспективе, разработчики предполагали, что он сможет заменить все существовавшие на то время узкопрофильные разъемы для ПК, что позволило бы устройствам быть более коммуникативными.

И что более важно, подхлестнуло производителей, создавать новые оригинальные устройства и модули:

  • Немаловажным достоинством USB стало наличие линии питания в 5 Вольт. Это открывало перспективу того, что будущие устройства могли бы избавиться от подключения к внешнему источнику электропитания.
  • Общий стандарт, и простота установки избавляли от необходимости написания под устройства отдельных драйверов (программного обеспечения для нормального функционирования устройства), а так же создания специфических плат.
  • К следующему плюсу данного стандарта можно смело отнести новую возможность сетевого соединения устройств. Специфика подключения устроена таким образом, что один разъем может выполнять функцию хаба (разветвителя)


Сетевой USB разветвитель

USB-C лучше, чем USB-A и все прочее?

Как было сказано выше, USB Type-C является более быстрым и универсальным по сравнению с USB-A. Со временем он вытеснит старые интерфейсы, однако случится это еще не скоро.

В настоящее время компьютеры и ноутбуки комплектуются обоими типами разъемов. Это необходимо, чтобы избежать проблем с подключением старой техники: в употреблении находится предостаточно телефонов, геймпадов, клавиатур, принтеров и прочей периферии, требующей подключения USB-A/A или USB-A/B.

К тому же не все пользователи готовы приобретать переходники на USB-C ради того, чтобы пользоваться старой техникой через новый стандарт подключения. Но по мере того, как старые девайсы выходят из использования, USB-C получает все более широкое распространение.

Использование порта для питания и зарядки

Кроме передачи информации, порты способны питать внешние устройства. Для этого во всех модификациях гнезд существуют два отдельных контакта (pin). Это удобно для работы с внешними устройствами, не имеющими собственного источника питания — flash-памятью, клавиатурой, радиомодулями и пр. Это же свойство интерфейса, как было сказано выше, зачастую используется в совсем уж некомпьютерных гаджетах.

Любопытно то, что в зависимости от задачи интерфейс может как подавать питание на внешние устройства, так и получать. Если вы, к примеру, подключите планшет к повербанку, то устройство начнет зарядку собственного аккумулятора. Подключите к тому же планшету флешку или мышь, и направление тока сменится — гаджет будет подавать на периферийное устройство питание. Но если переключать направление питания пользователю не нужно — все это делается автоматически — то знать нагрузочную способность портов все же надо. Какой ток может выдать то или иное гнездо?

Согласно спецификации, максимальные токи для версий 1.0, 2.0 и 3.0 соответственно равны 500, 500 и 900 мА. Тем не менее, далеко не все гаджеты в состоянии такой ток отдать, а некоторые могут дать и больше. Все будет зависеть от конкретного устройства и режима его работы. Как определить, «потянет» ли, к примеру, планшет внешний накопитель или будет ли заряжаться планшет, подключенный к ПК?

Если планшет не в состоянии обеспечить нормальный ток, скажем, внешнему дисководу, то периферийное устройство просто не включится. Если у ПК не хватит сил зарядить энергоемкий планшет полным током, а последний не хочет довольствоваться малым, то зарядка производиться не будет. Сжечь же порты, оснащенные защитой от перегрузки, переполюсовки и КЗ вам в любом случае такими экспериментами не удастся.

Теоретически интерфейс третьей версии смартфона Samsung рассчитан на ток в 900 мА, но, скорее всего, самому гаджету столько не выдать

Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности

Универсальная последовательная шина представлена 3 версиями — USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0. Первые две спецификации полностью совмещаются между собой, шина 3.0 имеет частичное совмещение.

USB 1.1 — это первая версия устройства, используемая для передачи данных. Спецификацию применяют только для совместимости, так как 2 рабочих режима по передаче данных (Low-speed и Full-speed) обладают низкой скоростью обмена информацией. Режим Low-speed со скоростью передачи данных 10-1500 Кбит/с используется для джойстиков, мышей, клавиатур. Full-speed задействован в аудио- и видеоустройствах.

В USB 2.0 добавлен третий режим работы — High-speed для подключения устройств по хранению информации и видеоустройств более высокой организации. Разъем помечается надписью HI-SPEED на логотипе. Скорость обмена информацией в этом режиме — 480 Мбит/с, которая равняется скорости копирования в 48 Мбайт/с.

На практике, из-за особенностей конструкции и реализации протокола, пропускная способность второй версии оказалась меньше заявленной и составляет 30-35 Мбайт/с. Кабеля и коннекторы спецификаций универсальной шины 1.1 и второго поколения имеют идентичную конфигурацию.

Универсальная шина третьего поколения поддерживает скорость 5 Гбит/с, равняющуюся скорости копирования 500 Мбайт/с. Она выпускается в синем цвете, что облегчает определение принадлежности штекеров и гнезд к усовершенствованной модели. Сила тока в шине 3.0 увеличилась с 500 мА до 900 мА. Эта особенность позволяет не использовать отдельные блоки питания для периферийных устройств, а задействовать шину 3.0 для их питания.

Совместимость спецификаций 2.0 и 3.0 выполняется частично.

Пайка

Для начала самодельный кабель следует обрезать по заготовленной схеме. Отмерьте необходимую длину и не старайтесь сделать его максимально длинным, это может привести к неудобствам в использовании. После чего зачистите провод от изоляции, не снимайте слишком много, таким образом вы повысите устойчивость соединения и уменьшите шанс появления «переломов» в спайке. Да и расходовать большое количество олова не следует. Чем аккуратнее и незаметней соединение, тем больше прочность переходника и скорость передачи заряда, а когда сила тока измеряется в 1 А, лишнее сопротивление ни к чему.

Спаяв и убедившись в том, что металл застыл, перемотайте оголённый провод изолентой, опять же – сотня слоёв ни коим образом не повлияет на прочность конструкции, поэтому здесь следует избегать излишнего фанатизма.

Ликбез по температурам и местам пайки

Многие начинающие ставят температуры на паяльных станциях свыше 400 °C. Это самая критичная и опасная ошибка. При таких температурах ни один разъем целым не будет. Пластиковая основа плавится, а контакты могут быть замкнуты после такой жарки.

Место пайки и окружающая среда

Место пайки — очень важный момент. Если паять на металлической пластине или подставке, то плата будет отдавать поступающее тепло от фена т.е. металл будет действовать фактически как радиатор. Это критично т.к. многие из-за этого повышают температуру до 360 °C и выше, и по этой причине наступает перегрев. Когда плата уже прогревается от такой температуры, на сам разъем и верхний слой платы поступает критическая температура. То есть, фактически, припой плавится от 180 до 230 °C (свинец-содержащие припои) или же от 180 до 250 °C (бессвинцовые припои). И когда плата нагревается до условной температуры плавления припоя, на саму деталь или разъем, или верхний слой платы действует куда большая температура.

Поэтому, лучше всего плату класть на деревянную дощечку, на которой есть несколько слоев салфеток. Их тоже должно быть немного (поверхность перестает быть ровной, что в свою очередь приведет к плохому поверхностному натяжению припоя).

Дерево и бумага намного раньше нагреваются и меньше отдают тепла в окружающую среду. Также пайку микро USB разъема можно производить и при помощи так называемой третьей руки. Это настольная стойка, к которой прикреплены крокодилы для установки платы. Плата будет в подвесном состоянии и окружающий воздух намного быстрее прогреется.

Какие бывают разъемы и штекеры USB

В связи с тем, что разъемов USB существует достаточно много, часто происходит путаница между ними. Порой, после покупки кабеля наступает волна разочарования, ведь может оказаться, что штекер купленного провода не подходит к устройству. Поэтому данной статье я постараюсь рассказать, какие виды разъемы бывают у USB-шнуров.

Несмотря на то, что информации по этой теме в Интернете полно, обычно она затрагивает вопросы разработки, дает даты утверждения и введения в эксплуатацию, особенности конструкции и распайку контактов. В общем, приводится больше справочная информация, которая для конечного потребителя обычно не представляет особого интереса. Я же постараюсь рассмотреть разъемы с бытовой точки зрения – где они используются, их преимущества и недостатки, отличия и особенности.

Особенности распиновки

При разговоре о цоколевке USB-разъёма необходимо разобраться в обозначениях, указанных на схемах. Начать стоит с вида коннектора — активный (тип А) либо пассивный (тип В). С помощью активного разъема возможен обмен информацией в двух направлениях, и пассивный позволяет только ее принимать. Также следует различать две формы соединителя:

  • F — «мама».
  • M — «папа».

Коннектор стандарта USB

Сначала несколько слов нужно сказать о совместимости трех версий интерфейса. Стандарты 1.1 и 2.0 полностью аналогичны конструктивно и отличаются только скоростью передачи информации. Если в соединении одна из сторон имеет старшую версию, то работа будет проводиться с низкой скоростью. При этом ОС выведет следующее сообщение: «Это устройство способно работать быстрее».

С совместимостью 3.0 и 2.0 все несколько сложнее. Устройство или кабель второй версии можно подключить к новому разъему, а обратная совместимость существует только у активных разъемов типа А. Следует заметить, что интерфейс ЮСБ позволяет подавать на подключенный гаджет напряжение в 5 В при силе тока не более 0,5 А. Для стандарта USB 2.0 распайка по цветам слева направо имеет следующий вид:

  • Красный — положительный контакт постоянного напряжения в 5 В.
  • Белый — data-.
  • Зеленый — data+.
  • Черный — общий провод или «земля».

Схема разъема достаточно проста, и при необходимости починить его будет несложно. Так как в версии 3.0 увеличилось количество контактов, то и его распиновка отличается от предыдущего стандарта. Таким образом, цветовая схема контактов имеет следующий вид:

  • Красный — 5 В+.
  • Белый — данные-.
  • Зеленый — данные+.
  • Черный — общий.
  • Фиолетовый — прием-.
  • Оранжевый — прием+.
  • Без цвета — земля.
  • Синий — передача-.
  • Желтый — передача+.

Разъемы micro и mini

Коннекторы этого форм-фактора имеют пять контактов, один из которых задействован не всегда. Проводники зеленого, черного, красного и белого цветов выполняют аналогичные USB 2.0 функции. Распиновка mini-USB соответствует цоколевки micro-USB. В разъемах типа А фиолетовый проводник замкнут с черным, а в пассивных он не используется.

Миниатюризация коннектора негативно повлияла на надежность. Хотя mini-USB и обладает большим ресурсом, через довольно короткий временной отрезок он начинает болтаться, но при этом из гнезда не выпадает. Микро-ЮСБ представляет собой доработанную версию mini-USB. Благодаря улучшенному креплению он оказался более надежным. Начиная с 2011 года этот коннектор стал единым стандартом для зарядки всех мобильных устройств.

Однако производители вносят в схему некоторые изменения. Так, распиновка микро-USB разъема для зарядки iPhone предполагает два изменения в сравнении со стандартной. В этих девайсах красный и белый провода соединяются с черным через сопротивление 50 кОм, а с белым — 75 кОм. Также есть отличия от стандарта и у смартфонов Samsung Galaxy. В нем белый и зеленый проводники замкнуты, а 5 контакт соединен с 4 с помощью резистора номиналом в 200 кОм.

Пайка разъема паяльником

Следующий метод замены микро USB предназначен для более аккуратного и медленного демонтажа. Вообще, сам принцип очень прост. Можно одним паяльником поменять разъем, не бояться перегрева платы. Основная задача — это прогреть паяльником сам разъем. Но самой температуры паяльника из-за площади банально может не хватить. Нужно добавить припой к разъёму.

Припой на весь разъем

Конечно, можно это сделать и при помощи обычного свинцового припоя, но поддерживать температуру его плавления сложнее, поэтому лучше воспользоваться низкотемпературными сплавами такими как Розе или Вуда.

Пошаговый процесс пайки паяльником

Перед началом пайки наносим флюс на сломанный разъем. Затем добавляем пару купель сплава Розе. И корпусные, и контактные пропаиваем этим сплавом. Самое главное — не нужно давить, только поверхностно каплей проходим по разъему. Если же давить тогда та часть, которая будет уже низкотемпературная начнет выпаивать и из-за этого есть большой риск сорвать весь разъем сразу же с контактами. Так же контактные аккуратно пропаиваем каплей.

Выпаивать разъем нужно со стороны контактов. Сами контакты сложнее хорошо залудить, поэтому у них более высокотемпературный сплав получается. Их-за этого нужно начать нагрев именно с контактов, а остального тепла корпусным хватит так как там много Розе и температура плавления существенно ниже, около 110-120 °C. Ставим паяльник на контакты и разъем уже сам начнет выплывать из платы.

Эти остатки припоя нужно полностью очистить с платы. Таким сплавом впаивать новый разъем уже нельзя. Любое механическое воздействие и место пайки сразу же покроется микротрещинами, что в свою очередь сразу же приведет к отрыву.

При помощи оплетки очищаем плату. Это не так сложно сделать из-за более низкой температуры, добавляем флюса и за пару заходов плата чистая.

Плата полностью готова к новой детали, и уже паяем обычным припоем.

Плюсы и минусы метода

Плюсы — можно сделать эту работу одним паяльником без фена и припаять обратно любой другой разъем. Из минусов — большее количество расходников, а также высокая опасность срыва дорожек при демонтаже.

Вывод и советы

Цветовая схема распайки позволяет решать задачи, которые связаны с ремонтом, быстрее, поскольку дает возможность быстро понять, какой провод за что отвечает. Она также позволяет на глаз определить, что перед пользователем: 2.0 или 3.0. Поскольку у более новых видов интерфейса растет и пропускная способность, стоит отдавать предпочтение именно им: стоят такие кабели не намного дороже, чем те, где разъем принадлежит к старшему поколению. К тому же, конфликта между поколениями нет: более скоростные модели работают с более медленными. Но стоит учитывать, что при подключении смартфона на 3.0 к компьютеру, в котором стоит 2.0, инфо будет передаваться с быстротой, присущей старой версии.

Итог

Мы в подробностях рассмотрели несколько методов самостоятельной замены USB разъема на мобильных устройствах. Как может показаться на первый взгляд это трудно, однако все приходит с опытом. Главные правила — не нужно торопиться, преждевременно выдирать разъем с платы и не нужно жарить плату.

Стоимость работы

В различных сервисных центрах цена на эту работу в среднем начинается от 500 рублей. Цена может быть больше по причине сложной разборки (например, расклейка дисплейного модуля, сервис берет ответственность на себя), гарантий после процедуры замены, а также сложности проводимых работ (оторванные дорожки и куски платы).

Полезные видео по теме

Post Views:
16 108

Выводы и полезное видео по теме

Представленный ниже видеоролик поясняет основные моменты распиновки соединителей серии 2.0 и других, визуально поясняет отдельные детали производства процедур пайки.

Владея полной информацией по распиновке соединителей универсальной последовательной шины, всегда можно справиться с технической проблемой, связанной с дефектами проводников. Также эта информация обязательно пригодится, если потребуется нестандартно соединять какие-то цифровые устройства.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными замечаниями или ценными советами по самостоятельной распайке? Пишите комментарии в блоке ниже, добавляйте, при необходимости, уникальные фотоматериалы.

Может у вас остались вопросы после прочтения статьи? Задавайте их здесь – наши эксперты и компетентные посетители сайта постараются прояснить непонятные моменты.