Разъем usb 3.0 type c

Линия VCONN разъема USB Type-C

Как было упомянуто выше, USB Type-C стремится обеспечить невероятно высокую скорость передачи данных наряду с высоким уровнем потока энергии. Эти функции могут потребовать использования специальных кабелей при использовании микросхемы внутри. Кроме того, некоторые активные кабели используют микросхему повторного драйвера для усиления сигнала и компенсации потерь, понесенных кабелем. В этих случаях мы можем питать электрическую схему внутри кабеля, подводя питание 5 В, 1 Вт к выводу VCONN. Это показано на следующем рисунке.

Как вы видите, активный кабель использует резисторы Ra, чтобы подтянуть к земле линии CC2. Значение Ra отличается от Rd, поэтому DFP по-прежнему может определять ориентацию в пространстве кабеля, проверяя напряжение на выводах DFP CC1 и CC2. После определения ориентации кабеля контакт конфигурации канала, соответствующий «активной кабельной ИС», будет подключен к источнику питания 5 В, 1 Вт, для питания схемы внутри кабеля. Например, на рисунке 5 действительный путь Rp-Rd соответствует выводу CC1. Следовательно, вывод CC2 подключен к источнику питания, обозначенному VCONN.

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.

Можно ли заряжать?

Если к устройству подключается периферия через OTG, то в таком случае оно должно будет ее питать, что значительно может снизить общую длительность работы устройства от встроенного в него аккумулятора. В связи с этим многие задумываются, можно ли через внешний источник подзаряжать такое устройство. Это возможно, но для этого нужна поддержка специального режима в устройства, а также отдельная распайка USB-разъема для зарядки.

На самом деле режим зарядки чаще всего предусматривается современными разработчиками гаджетов, однако далеко не все позволяют проводить такую процедуру. При этом следует отметить тот факт, что для перехода в такой режим зарядки должна быть использована отдельная схема распайки USB-разъема, в которой контакты замыкаются через отдельный резистор.

Распиновка микро usb разъема для зарядки — коннектор шины USB появился примерно в начале 1990 годах, а его основное предназначение было использование в бытовой радиоаппаратуре. На сегодняшний день микро usb соединитель стал необычайно популярным не только в бытовых устройствах, но и в профессиональных устройствах мультимедиа. Однако, его «бытовые» истоки, четко вырисовываются в том, что данные соединители разъемного формата устанавливаются практически на любой аудио-видео аппаратуре без исключения.

Первые соединительные разъемы отличались от современных своими большими размерами, хотя его гнездо нормально устанавливалось в малогабаритные переносные устройства. Со временем размеры USB-разъемов приобрели компактные формы в различных вариантах, таких как MINI-USB, MICRO-USB и просто USB. Такие типы соединительных приборов давали возможность осуществлять его основное функциональное назначение. При этом существенно разнились габаритами и в удобстве использования от раннее созданного аналога.

Устройство и распиновка микро usb разъема для зарядки

Соединительный прибор микро usb состоит и пяти контактных площадок, к каждой площадке подведен монтажный провод в изоляции. Для точной ориентации коннектора при подключении в ответную часть разъема, на верхней его экранирующей части сделана специальная фаска на грани. Контактные площадки разъема пронумерованы цифрами от единицы до пяти, которые читаются справа налево. Для наглядности это показано на снимке ниже. Схема выполнения распайки микро usb разъема, а также предназначение изолированных друг от друга его контактов показаны в таблице:

Распиновка микро USB по цвету проводов

Экранирующая оболочка, служит так же в качестве провода, но на отдельную контактную площадку не припаяна.

Современные соединительные устройства типа микро usb коннектора, обладают достаточно хорошими эксплуатационными качествами и сравнительно небольшой ценой. Поэтому, учитывая наличие в торговле огромного количества различных соединительных проводов такого типа — ремонт такого вспомогательного оборудования проводится крайне редко. Но все же, если вам придется заменять бракованное гнездо коннектора, то распиновка микро usb разъема не доставит больших хлопот. Конструктивно грамотно выполненные micro USB-разъемы, даже не взирая на свои миниатюрные габариты они не позволят вам сделать грубых ошибок в монтаже.

USB-C и USB 3.1: номера портов

Протокол по умолчанию, используемый разъёмом USB-C, – это USB 3.1, который при теоретической скорости 10 Гбит/с в два раза быстрее, чем USB 3.0. Небольшая проблема заключается в том, что порты USB 3.1 также могут существовать в оригинальной, более крупной форме; эти порты (прямоугольники, которые мы все знаем) называются USB 3.1 Type-A. Но, исключая настольные компьютеры, чаще можно видеть порты USB 3.1 с физическими разъемами USB-C.

USB-IF определил стандарт USB 3.1 Gen 1 как отвечающий тем же интерфейсам и скорости передачи данных, что и USB 3.0. Когда вы видите USB 3.1 Gen 1, это значит, что он будет работать на тех же максимальных скоростях 5 Гбит/с, что и USB 3.0. USB 3.1 Gen 2, с другой стороны, относится к скоростям передачи данных до 10 Гбит/с, вдвое превышающим скорость USB 3.0 и соответствует пиковым теоретическим скоростям одноканального Thunderbolt (требуется, чтобы и устройство, и порт поддерживали стандарт Gen 2, чтобы достичь этих высот скорости).

Впрочем, в будущем USB 3 станет еще более запутанным. Предстоящая спецификация USB 3.2, которая также будет заменой всей существующей номенклатуры, включает в себя все предыдущие спецификации 3.x. Это означает, что более старый стандарт USB 3.0, который предлагает скорость до 5 Гбит/с, теперь будет называться USB 3.2 Gen 1. Тем временем USB 3.1 будет переименован в USB 3.2 Gen 2.

Порты USB 3.2 будут поддерживать в некоторых случаях максимальную скорость 20 Гбит/с, и эта итерация порта будет называться USB 3.2 Gen 2×2. USB-IF выбрал «2×2», потому что новый стандарт удваивает линии передачи данных в кабеле USB-C для достижения скорости передачи 20 Гбит/с. Первые порты USB 3.2 Gen 2×2 могут появиться на устройствах в конце этого года.

Форма разъема

USB Type-C представляет собой новый крошечный разъем, размеры которого едва соответствуют microUSB. Он поддерживает различные новые стандарты, такие как USB 3.1 и USB PD.

Привычным разъемом, с которым знакомы все, является Type-A. Даже после перехода с USB 1.0 к 2.0 и далее к современным устройствам он остался прежним. Разъем такой же массивный, как и раньше, и подключается только при правильной ориентации (что, очевидно, никогда не получается с первого раза). Но по мере того как устройства становились меньше и тоньше, массивные порты просто перестали подходить. Это привело к появлению множества других форм соединителей USB, таких как Mini и Micro.

Такой неудобный набор разъемов различной формы для устройств всевозможных размеров наконец уходит в прошлое. Тип C представляет собой новый стандарт очень маленького размера. Он составляет примерно треть от старого USB Type-A. Это единый стандарт, который должны использовать все устройства, поэтому для подключения к ноутбуку внешнего накопителя или зарядки смартфона от ЗУ потребуется только один кабель. Этот крошечный разъем достаточно мал, чтобы вписаться в сверхтонкий смартфон, но достаточно мощный, чтобы через него можно было подключить все периферийные устройства. Сам кабель имеет одинаковые разъемы типа C на обоих концах.

У Type-C есть множество преимуществ. Ориентация разъема не имеет значения, поэтому больше не придется переворачивать штекер несколько раз в поисках правильного положения. Это единая форма USB-коннектора, которую должны принять все, поэтому для различных устройств не нужно иметь большое количество разных USB-кабелей с разными штекерами. И не будет множества разных портов, занимающих дефицитное пространство на все более тонких гаджетах.

Более того, разъемы типа C также могут поддерживать различные протоколы, используя «альтернативные режимы», которые позволяют иметь адаптеры, способные выводить HDMI, VGA, DisplayPort или другие типы соединений с этого единственного подключения. Хорошим примером этого является мультипортовый адаптер Apple, который позволяет подключать HDMI, VGA, USB Type-A и Type-C. Таким образом, множество разъемов на обычных ноутбуках можно свести к портам одного типа.

Виды USB-разъёмов

Среди пользователей имеет место путаница между разъёмами и версиями спецификаций. Тип разъёма — это форм-фактор, то есть физическая форма разъёма. Основных существует три: A, B и C. Типы A и B могут иметь версии micro и mini.

A – стандартный вид для ПК. Флешки, внешние диски и принтеры со стороны компьютера чаще всего подключаются именно с помощью него. Его подвиды micro и mini встречаются крайне редко. А вот тип B – наоборот. Его классический форм-фактор встречается редко, в основном, в принтерах. Зато его подвиды micro и mini получили широкое распространение. Если ваш смартфон подключается с помощью micro USB, то это — тип B. Вообще, тип B регламентирован спецификацией как разъём для использования на стороне периферийного устройства.

Тип С — это новый тип разъёма, который впервые был описан в 2014 году. В нём наконец-то решили проблему симметричности контактов, то есть штекер можно вставить в гнездо правильно с первого раза.

Теперь о версиях спецификаций: USB 3.0, USB 2.0. Цифры в названиях показывают версии спецификации. То есть, это описание работы алгоритмов интерфейса, которое используют производители устройств. Последняя действующая на сегодняшний день версия — 3.2. В 2019 году также ожидается публикация спецификации 4.

Электроника гаджетов

OZ8555/o2micro

(Используется в планшетах на RK3066 – Hyundai Hold X700, Window N101/YUANDAO N101; PIPO M1, PIPO Max-M8 pro, PIPO Smart-S2; CUBE U9GT3)

Содержит в своем составе DC/DC-преобразователь для зарядки аккумулятора и питания гаджета. Требует напряжения внешнего питания 5.5÷5.9
V (не менее 5.4 V на входе в гаджет) и используется в гаджетах с отдельным (не USB) разъемом зарядки.

Data-sheet на OZ8555 не нашел, но, похоже, у него порог срабатывания защиты от недостаточного напряжения питания UVLO (Under Voltage Lock Out) равен 5.1÷5.3 V вместо привычных для 5-вольтовых гаджетов 3.9÷4.5 V. такое свойство вполне бы объяснило некорректность работы от «чужой» зарядки, выдающей менее 5.4 V.

Обсуждение: 33 комментария

Здравствуйте.

У меня в стене от щитка проложен 0.6мм в диаметре кабель, две жилы, длина около 6-8 метров. Решил на стену повесить планшет и использовать этот кабель для зарядки. Но судя по приложению аmpere, во время включенного экрана сила тока заряда скачет от 600 до 200ма, средняч 250-300. При этом планшет не заряжаетмя, даже с выключенным экраном. Перепробовал все зарядки, результат один. Кстати, на конце кабеля у usb разъема со стороны планшета сделал перемычку дата + и -, до этого планшет вообще не определял зарядку. Далее, померял сопротивление замкнув контур со соторны планшета — получилось около 3.5-4 ом это туда и обратно обе жилы если замкнуть и померять с другой стороны. Прилично, видимо из-за этого и просаживается напряжение. Померял напряжение под нагрузкой в щитке (там скрутка) — 4.7В, при этом без нагрузки на конце планшета 5,15В. Под нагрузкой у планшета померять не могу.
А теперь собственно, вопрос — если я правильно понимаю физику, то для повышения тока мне надо поднять напряжение на блоке питания, вольт до 6-6.5, чтобы за вычетом потерь дошло 5.2,-5.4в, как думаете, прокатит такой фокус?

Доброго времени суток. Огромное спасибо за сайт.

А вы не находили информацию по принципу работы/опознаванию QuickCharge 2.0-3.0?

И что, если устройству с поддержкой такой зарядки, тупо дать 9 или 12 волmn на порт USB? Как думаете, какова будет реакция?

Я пробовал подавать на телефон Sony Xperia X от 4,9 до 6 вольт. Ток потребления в амперах при этом не изменяется. Более 6 вольт побаиваюсь подавать.)

Ответить

  1. С этим делом на практике не сталкивался и не экспериментировал.

    Ответить

USB
(Universal Serial Bus

— «универсальная последовательная шина») — последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств.
Для подключения используется 4-х проводный кабель, при этом два провода используются для приёма и передачи данных, а 2 провода — для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания.

USB Type-C – что в имени тебе моем?

Историю появления и развития интерфейса USB я повторять не буду. Он стал настолько привычным, что даже принятое некогда кем-то решение сделать разъем несимметричным все еще бесит, но уже не сильно. Речь о том, что вставлять флешку или кабель в привычное USB-гнездо надо в определенном положении. Как часто вам удавалось с первого раза подключить устройство в разъем на задней стороне системного блока с первого раза? А со второго? Ну максимум с третьего.

Правда, нельзя не отметить, что разъем надежен, выдерживает большое количество подключений, способен хорошо противостоять (в разумных пределах, конечно) механическим нагрузкам. Но из этих качеств вытекает и недостаток – для компактных устройств в своем оригинальном виде (Type-A) он слишком громоздок.

Какой выход? Сделать то же, но меньше, в итоге появился Mini-USB, Micro-USB. Стало лучше? Да, но все равно как-то неудобно, для разных устройств нужны разные кабели или переходники, да и вставлять даже маленькие разъемы все равно надо определенным образом.

Так вот, Type-C – это новый стандарт разъема, который наконец то (чепчики вверх и пробки от шампанского в потолок) стал симметричным! Его компактность и универсальность позволяет заменить весь существующий «зоопарк» вариантов разъемов и, соответственно, кабелей. При этом разрабатывался он под новую спецификацию стандарта USB, который получил номер 3.1.

Основные характеристики стандартов 3.0 и 3.1 приведены в таблице.

Версия USB 3.0 USB 3.1 Gen.1 USB 3.1 Gen.2
Макс. скорость передачи, Гб/с 5 5 10
Макс. ток, А 0.9 5
Кодирование 8b/10b 128b/132b
Длина кабеля, м 2-3 1
Ресурс (количество подключений) 1500 (Type-A) 10000

Добавим, что через Type-C можно (учитывая ток в 5 А) заряжать само устройство, подключать внешний монитор, периферийные устройства, накопители… Получается, что если в ноутбуке имеется такой разъем, значит, можно будет воспользоваться всеми этими благами?

— А то спустишь воду, а там может быть…

— Что там может быть?

— Все, что угодно, понял?

«Особенности национальной рыбалки»

Не совсем так. Вы гарантированно получите новый компактный разъем и USB в нем. Я намеренно не указываю, какая версия протокола там может быть, ибо Type-C – это спецификация разъема и того, что в нем МОЖЕТ быть, а вот что используется в конкретной модели планшета или ноутбука – это уже зависит от производителя этого гаджета.

Распиновка USB 3.0 type C

штекер гнездо
Вывод Название Назначение
1 A1 GND Земля (Общий — )
2 A2 TX1+ Высокоскоростная передача данных +
3 A3 TX1- Высокоскоростная передача данных —
4 A4 VBUS Питание Плюс
5 A5 CC1 Согласующий (конфигурирующ.) канал
6 A6 D+ Низкоскоростная передача данных +
7 A7 D- Низкоскоростная передача данных —
8 A8 SBU1 Дополнительный канал
9 A9 VBUS Питание Плюс
10 A10 RX2- Высокоскоростная передача данных —
11 A11 RX2+ Высокоскоростная передача данных +
12 A12 GND Земля (Общий — )
13 B1 GND Земля (Общий — )
14 B2 TX2+ Высокоскоростная передача данных +
15 B3 TX2- Высокоскоростная передача данных —
16 B4 VBUS Питание Плюс
17 B5 CC2 Согласующий (конфигурирующ.) канал
18 B6 D+ Низкоскоростная передача данных +
19 B7 D- Низкоскоростная передача данных —
20 B8 SBU2 Дополнительный канал
21 B9 VBUS Питание Плюс
22 B10 RX1- Высокоскоростная передача данных —
23 B11 RX1+ Высокоскоростная передача данных +
24 B12 GND Земля (Общий — )

USB Type-C универсален, но тоже не совсем готов к рынку

Функциональность нового стандарта впечатляет и об этом написано много хороших статей, в том числе и у нас. Если кратко и упрощенно, то разъем компактнее предшественника, вставлять можно любой стороной, поддерживается передача данных (до 10 Гбит/с или до 40 Гбит/с если речь о Thunderbolt 3), видео (вплоть до 5К), аудио и питания до 100 Вт включительно.

Круто? Не то слово!

Сложность лишь в том, что когда намешивают все и сразу, случаются накладки, проблемы и вопросы несовместимости. Самый простой пример — MacBook 12 и MacBook Pro 2016, в которых вроде бы одинаковые разъемы, но по факту они там разные: классический USB Type-C и Thunderbolt 3 соответственно. Последний более прогрессивен, обладает обратной совместимостью, но не во всем. Есть проблемы с первым поколением чипсета USB-C от Texas Instruments (TPS65982). И это лишь верхушка айсберга.

Существует несколько стандартов для кабелей USB Type-C с поддержкой разной скорости передачи данных (от 480 Мбит/с до 10 Гбит/с), разного вольтажа по питанию или отсутствием силовых линий вовсе, с функцией передачи видео (через встроенный DisplayPort или альтернативный Alternate Mode) и без таковой. Все схемы и стандартны четко прописаны, да только подпольным китайским фабрикам плевать на них, ведь в приоритете цена. Как результат — дешевым кабелем можно сжечь дорогую технику.

Что мы имеем в итоге? Разъем один, он поддерживает много стандартов, умеет практически все, но есть и обратная сторона медали в виде большой путаницы среди кабелей и периферии. Провода одинаковые, а возможности разные. Разъем один и тот же, но не факт, что он умеет все заявленное в спецификациях стандарта. К слову, в новых MacBook Pro порты Thunderbolt 3 умеют действительно все, да только проблем с совместимостью это пока не решает.

Таковы реалии переходного периода, в которых мы оказались стараниями Apple. С другой стороны, не будь тяжелого кирзового сапога с логотипом надкусанного яблочка, время от времени пинающего рынок по филейным местам, кто знает, сколько бы еще наблюдалось засилье оптических приводов в ноутбуках и как быстро распространился бы Wi-Fi.

Давайте лучше взглянем на работу в USB Type-C в реальном мире и на реальном устройстве — действительно ли так страшен черт, как его малюют.

Линия VCONN разъема USB Type-C

Как было упомянуто выше, USB Type-C стремится обеспечить невероятно высокую скорость передачи данных наряду с высоким уровнем потока энергии. Эти функции могут потребовать использования специальных кабелей при использовании микросхемы внутри. Кроме того, некоторые активные кабели используют микросхему повторного драйвера для усиления сигнала и компенсации потерь, понесенных кабелем. В этих случаях мы можем питать электрическую схему внутри кабеля, подводя питание 5 В, 1 Вт к выводу VCONN. Это показано на следующем рисунке.

Как вы видите, активный кабель использует резисторы Ra, чтобы подтянуть к земле линии CC2. Значение Ra отличается от Rd, поэтому DFP по-прежнему может определять ориентацию в пространстве кабеля, проверяя напряжение на выводах DFP CC1 и CC2. После определения ориентации кабеля контакт конфигурации канала, соответствующий «активной кабельной ИС», будет подключен к источнику питания 5 В, 1 Вт, для питания схемы внутри кабеля. Например, на рисунке 5 действительный путь Rp-Rd соответствует выводу CC1. Следовательно, вывод CC2 подключен к источнику питания, обозначенному VCONN.

USB-C и подача питания

Разъем USB Type C обеспечивает ряд новых функций по сравнению с предыдущими поколениями. Усовершенствования включают меньший размер корпуса, большую полосу пропускания сигнала, больше проводков, более высокие номинальные значения напряжения и более высокие токи. Штекера и розетки можно подключать как прямо, так и вверх ногами, что позволяет быстрее и проще вставлять их в гнёзда (давно бы так).

Типичный разъем USB Type C имеет 24 контакта и 4 контакта питания и массы, которые в совокупности пропускают ток до 5 А. Разъем также рассчитан на предельное напряжение до 20 В между контактами питания и заземления, что позволяет передавать мощность 100 Вт.

Обратите внимание, что разъем USB-C разработан для поддержки стандарта USB PD. А значит хост-контроллер и кабель устройства также должны быть настроены для поддержки стандарта

Но не будем отвлекаться и разберемся как снять питание из порта USB-C. А это не просто, вывести 5 В двумя проводками не получится.

Чтобы использовать все функции, штекера и разъемы имеют дополнительные контакты для настройки, позволяющие устройствам согласовывать свое состояние. Поддержка каналов конфигурации может показаться сложной задачей, но ее можно решить просто для базовых вещей.

Также важно отметить, что USB Power Delivery позволяет динамически изменять конфигурацию питания USB-соединения. Значение по умолчанию 5 В на VBUS можно перенастроить на любой уровень до 20 В

Максимальный ток подачи питания может быть увеличен до 5 А с помощью совместимого кабеля USB PD Type C с электронной маркировкой мощностью 100 Вт. Поэтому чтобы взять 5 В постоянного тока из порта USB-C, можно или припаять пару понижающих резисторов 5,1 кОм к контактам CC обычной коммутационной платы USB-C, (штекер или гнездо), либо выбрать специальную коммутационную плату USB-C с предварительно припаянными понижающими резисторами 5,1 кОм.

Вот приводится простая схема для тех, кто хочет спроектировать и собрать свою самодельную коммутационную плату USB-C для вывода питания.

Коммутационная плата действительно полезна, поскольку она обеспечивает доступ к плотно разнесенным контактам разъема для питания (VBUS и GND), дифференциальных данных USB 2.0 (D + и D-), канала конфигурации (CC) и использования боковой полосы (SBU). Каждый из этих выводов разбит на 1 × 8 рядов выводов с интервалом 0,1″ на плате, а также дублированные выводы VBUS и GND для сильноточных устройств. Но эта плата не поддерживает дифференциальные пары USB 3.1 SuperSpeed ​​разъема Type-C (сигналы TX и RX), поэтому тут поддержка только низкоскоростной, полной и высокоскоростной связи USB 2.0!

Для эксперимента выбран блок питания USB-C и DVM и расширен источник постоянного тока от блока питания до коммутационной платы, используя кабель USB-C (питание и данные). Далее фото быстрой тестовой конструкции, которая обеспечивает выход 5 В.

Встречается немало китайских коммутационных плат с одним подтягивающим резистором 56 кОм, как показано на рисунке. Они не подходят для этого дела (на самом деле они предназначены для переходников с вилки USB типа C на розетку USB типа A).

Как видно из таблицы, 56 кОм ± 20% — это рекомендуемый «подтягивающий резистор DFP Rp» для питания USB по умолчанию (500 мА для USB 2.0, 900 мА для USB 3.0).

Несмотря на то что большинство внешних аккумуляторов USB-C и мобильных зарядных устройств могут работать с напряжением до 12 В, продемонстрированный тут метод не позволит брать более 5 В. Имейте в виду этот момент.