Usb type-c: что это и чем отличается от micro usb

Как Apple повлияла на распространение Type-C

В MacBook Pro компания Apple окончательно ушла от USB 2.0/3.0 и снова оставила только Type-C. Теперь в технике случайным образом встречаются разные спецификации USB 3.1:

• в MacBook 12» используется USB Type-C 3.1 Gen 1 (до 5 Гбит/с);
• в MacBook (выпускаются с 2016 года) используется
  USB Type-C 3.1 Gen 2 (до 10 Гбит/с) и дополнительно поддерживается интерфейс Thunderbolt 3 (до 40 Гбит/с).

При этом пользователи этого ноутбука могут передавать видео по протоколам HDMI, VGA и DisplayPort, используя все тот же USB Type-C.

У MacBook Pro 2016 и в нескольких более поздних моделях из четырех портов только два поддерживают Thunderbolt 3. А у ноутбука, выпущенного в 2018 году, — четыре из четырех. В новых 12-дюймовых макбуках все осталось без изменений.

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.

Технические характеристики разъема типа C

Это название появилось в заголовках технических журналов всего мира, когда компания Apple выпустила 12” Macbook. Это первый ноутбук, который включает в себя дизайн Type-C.

С физической точки зрения разъем похож на существующий вариант USB Micro-B. Его размеры – 8,4 х 2,6 мм. Благодаря небольшому форм-фактору он может легко вписаться даже в самые маленькие периферийные устройства, используемые сегодня. Одним из многих преимуществ Type-C по сравнению с другими существующими решениями является то, что он позволяет подключение в обратной ориентации, т. е. штекер будет всегда правильно вставлен с первой попытки! Разъем выполнен таким образом, чтобы не нужно было беспокоиться о том, что он перевернут.

Type-C поддерживает стандарт USB 3.1 и обеспечивает максимальную скорость 10 Гбит/с. Он также имеет значительно более высокую выходную мощность до 100 Вт при напряжении 20 В и токе 5 А. Поскольку ноутбуки обычно потребляют 40-70 Вт, то это означает, что тип C легко покрывает их требования к питанию. Другая функциональность, предлагаемая USB Type-C, – двунаправленная мощность. Говоря другими словами, можно не только заряжать свой смартфон через ноутбук, но и наоборот.

Type-C получил восторженные отзывы от пользователей по всему миру и появился в популярных смартфонах Chromebook Pixel и Nexus 6P, а также планшете Nokia N1.

Можно уверенно говорить о том, что в ближайшие годы все электронные устройства будут оборудоваться портами данного типа. Это сделает работу с ними легкой и удобной. Все, что понадобится, — это единственный кабель Type-C, что позволит в конечном итоге избавиться от запутанного клубка проводов в ящике стола.

Хотя спецификации были впервые опубликованы в 2014 г., технология по-настоящему была реализована только в 2021 г. Сегодня она стала реальной заменой не только старым стандартам USB, но и другим, таким как Thunderbolt и DisplayPort. Новое решение для аудио на базе Type-C также является потенциальной заменой 3,5-мм гнезда подключения гарнитуры. Тип C тесно переплетается с другими новыми стандартами: USB 3.1 обеспечивает большую пропускную способность и USB Power Delivery – лучшую подачу питания.

Распиновка USB 3.0 типы A и B

Шина версии 3.0 имеет подключение по 10 или 9 проводам. 9 контактов используется, если отсутствует провод Shield. Расположение контактов выполняется таким образом, чтобы можно было подключать устройства ранних модификаций.

Распайка USB 3.0:

• A – штекер;
• B – гнездо;
• 1, 2, 3, 4 – контакты, совпадающие с распиновкой контактов в спецификации 2.0, имеют ту же цветовую гамму;
• 5, 6 контакты для передачи данных по протоколу SUPER_SPEED, имеют обозначение SS_TX- и SS_TX+ соответственно;
• 7 – заземление GND;
• 8, 9 – контактные площадки проводов для приема данных по протоколу SUPER_SPEED, обозначение контактов: SS_RX- и SS_RX+.

USB Type-A и обратная совместимость

Когда дело доходит до стандарта универсальной последовательной шины (USB), нужно иметь в виду две вещи: физическая форма разъёма и базовый протокол (скорость).

Разъёмы USB Type-A относятся к первоначальному выпуску USB 1.0 в 1996 году, хотя USB действительно стал обычным явлением с USB 1.1 только в 1998 году. Однако, хотя разъёмы Type-A существуют уже долгое время, они все ещё работают с последними современные версии USB.

Этот долгоживущий стандарт физического соединения помогает USB в обратной совместимости. Если у вас есть современный компьютер, поддерживающий USB 3, и современное устройство USB, поддерживающее USB 3, вы можете подключить их с помощью кабеля USB, который поддерживает скорость USB 3, и получить все преимущества в виде скорости.

Однако, если у вас есть устройство USB 3, вы все равно можете использовать тот же USB-кабель для подключения его к старому компьютеру, который поддерживает только USB 2.0 или USB 1.1. Он будет работать на более медленных скоростях, но тот же разъем USB Type-A позволяет подключать ваше устройство практически ко всему.

Другими словами, вы можете подключить любой разъем USB Type-A к любому порту USB Type-A, и он будет «просто работать». Если это устройства разных поколений — например, если вы подключите USB-накопитель 20-летней давности к современному ПК, — они могут работать медленнее, но они будут работать.

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:

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:

Маркировка по цветам USB 2.0 схемы А

Для квадратного USB типа B:

Маркировка по цветам USB типа B

Для USB 3.0:

Распиновка USB 3.0 по цветам

USB-C, USB PD и подача питания

Спецификация USB PD также тесно связана с USB Type-C. В настоящее время соединение USB 2.0 обеспечивает мощность до 2,5 Вт — этого достаточно для зарядки телефона или планшета, но не более того. Спецификация USB PD, поддерживаемая USB-C, увеличивает эту мощность до 100 Вт. Он двунаправленный, поэтому устройство может отправлять или получать питание. И эта мощность может передаваться одновременно с передачей данных устройством через соединение. Такая подача энергии позволяет даже заряжать ноутбук, который обычно требует до 60 Вт.

Новый MacBook от Apple и новый Chromebook Pixel от Google используют порты USB-C в качестве портов для зарядки. USB-C может положить конец всем этим проприетарным кабелям для зарядки ноутбуков, поскольку всё заряжается через стандартное USB-соединение. С сегодняшнего дня вы даже можете заряжать свой ноутбук от одной из тех портативных аккумуляторных батарей, которыми вы заряжаете свои смартфоны и другие портативные устройства. Вы можете подключить свой ноутбук к внешнему дисплею, подключённому к кабелю питания, и этот внешний дисплей будет заряжать ваш ноутбук, в то время, как вы используете его в качестве внешнего дисплея, — и все это через одно маленькое соединение USB Type-C.

Однако есть одна загвоздка — по крайней мере, на данный момент. Тот факт, что устройство или кабель поддерживает USB-C, обязательно означает, что они также поддерживают USB PD. Итак, вам необходимо убедиться, что приобретаемые вами устройства и кабели поддерживают как USB-C, так и USB PD.

Распиновка разъемов типа USB.

• первый провод (красный цвет), на него подается напряжение питания постоянного тока +5 В;
• второй контакт (белый цвет), его используют для передачи информации (D-);
• третий провод (зеленый цвет), он также предназначен для передачи информации (D+);
• четвертый контакт (черный цвет), на него подается ноль напряжения питания, еще его называют общим проводом.

• Первые четыре контакта полностью совпадают со стандартом 2.0, так что идем далее.
• Пятый контакт (синего цвета) используют для передачи информации со знаком минус USB3 (StdA_SSTX).
• Шестой вывод – аналогично пятому контакту, но со знаком плюс (желтый цвет).
• Седьмой – дополнительное заземление.
• Восьмой контакт (фиолетовый цвет) предназначен для приема данных USB3 (StdA_SSRX) со знаком минус.
• И, наконец, последний девятый (оранжевый цвет) — то же что и седьмой вывод, только со знаком плюс.

Распиновка USB типа микро:

• первый контакт (красного цвета) предназначен для подачи напряжения питания + 5 В;
• второй и третий провода (белого и зеленого цветов) используются для передачи данных;
• четвертый контакт сиреневого цвета в коннекторах типа В не задействован, а в разъемах типа А он замыкается на общий провод для поддержки OTG-функции
• последний, пятый, контакт (черного цвета) – нуль напряжения питания.

Компьютерные технологии охватили весь мир и, наверное, нет такого человека, который бы не умел пользоваться компьютером. Но конечно же, интересует людей не только сам компьютер, но и все дополнительные элементы, которые меняют, ускоряют и преобразуют работу такой компьютерной техники.

Так, в последнее время большой популярностью пользуются универсальные USB шины, которые являются интерфейсом компьютера. Их изобрели в двадцатом веке, но разрабатывать стали лишь только через три года. И тогда появилась новая модель USB, которая в отличие от первой работала намного лучше. Например, скорость ее работы была увеличена в сорок раз. И зарядка поэтому держалась дольше.

Но через некоторое время разработчики такого интерфейса компьютера, как USB, все равно имел маленькую скорость для того, чтобы использовать внешние жесткие диски и другие устройства, скорость которых была намного большая. Поэтому создателям USB пришлось изменить устройство так, что получилась новая модель. Теперь скорость третьего типа USB стала быстрей в десять раз. Конечно же, это отразилось и на зарядке.

Кабель USB состоит из четырех проводников, выполненных из меди. Это два проводника, предназначенных для питания, а еще остальные проводники в витой паре. В этот комплект еще входит и заземленная оплетка.

Кабели USB имеют разные физические наконечники. Это зависит от того, к какому устройству оно подключаются. Существуют подключения к самому устройству и к хосту. Причем USB может быть с кабелем, так и без него. Возможен и такой вариант: кабель встраивается в само устройство. Кабель необходим для того, чтобы формировать интерфейс между устройством и хостом.

Рассмотрим теперь немного хост. В его качестве выступает специальный контролер, который запрограммирован и управляем. Его задача: обеспечивать деятельность интерфейса. Кстати, контролер чаще всего можно найти в микросхеме. Для соединения контролера с другими устройствами необходим концентратор.

А вот чтобы уже подключить внешние устройства к концентратору, используются порты, на конце которых и находятся разъемы. Кабели помогают USB устройствам подключаться к разъемам. Питание устройства может быть разным: от шины или внешний какой-то источник питания.

Для начала запуска достаточно всего лишь несколько минут и можно включаться в работу. Сначала сигнал о начале работы поступает на кабельный концентратор, который и сообщает дальше, что оборудование к работе готово.

Но стоит помнить одно правило. Всегда, когда начинаете выполнять распиновку устройства, сначала определите то, какова распиновка на вашем кабеле. Разъем юсб помогать подсоединить все внешние устройства к вашему компьютеру. Этот современный способ подключения заменяет все те способы, которые были ранее. Такой разъем дает дополнительные возможности: при работе компьютерного оборудования любые устройства могут быть подключены и сразу включаться в работу. Может он влиять и на работу зарядки.

История стандарта

Уже в начале 2011 года зарядный micro-USB кабель был признан стандартным, универсальным для подавляющего числа мобильных телефонов, планшетов и прочих карманных гаджетов. Затем на смену 2.0 пришел микровариант и более скоростного 3.0, адаптированный под миниатюрные размеры.

Сторона кабеля А (для подключения к компьютеру) внешне практически не изменилась. Стал иным только цвет сердечника (как штекера, так и гнезда на ПК) — вместо черного его сделали синим.

Изменением можно также назвать новые корпуса. Однако их схожесть с предыдущими только видимая. Поэтому такие интерфейсы (старый и новый) несовместимы друг с другом. Выход из ситуации прост — использование переходников.

По отзывам, кабель micro-USB 3.0 более всего применим для мощных внешних накопителей (жестких дисков). Формат позволяет полноценно раскрыть возможности такого устройства.

Если обратиться к наглядным изображениям кабеля, то можно отметить, что ширина разъема типа В недалеко ушла от ширины разъемов типа А. А это сегодня уже не устраивает производителей дорогостоящей компактной техники. В угоду прогрессу разработчики представили новейший тип кабеля — С. Он во многом не отличается от предыдущих, выделяет его только новая распиновка. Разъем стал более овальной формы.

Активные кабели

В спецификациях определение active cable (активный кабель) отличается. Так, в спецификации для протокола PD прописано, что активным считается тот кабель, который имеет поддержку SOP (Start of packet), то есть способен отвечать на запросы, отправленные ему протоколом PD, и сообщать свои характеристики (какие интерфейсы и варианты питания он способен поддерживать).

В соответствии со спецификацией на Type-C активным кабелем является тот, который имеет внутри себя различные повторители, необходимые для улучшения передаваемого сигнала.

Так как на данный момент по спецификации все кабели Type-C должны иметь электронную маркировку (Emark), то есть иметь поддержку SOP, правильнее будет считать активными кабелями только те, которые имеют различные ретаймеры и редрайверы.

ReTimer (ретаймер) и ReDriver (редрайвер) – микросхемы, установленные в линиях данных. Они обеспечивают улучшение проходящего сигнала. Ретаймеры и редрайверы могут устанавливаться на всем пути передачи сигнала: и в кабеле, и на печатных платах источника/получателя (если это необходимо).

Сигнал может затухать или ослабевать при передаче на большие расстояния. Для его восстановления используются данные микросхемы. Они имеют достаточно сложный принцип работы, мы не будем описывать его в данной статье. Следует отметить, что редрайвер – это более простое устройство, которое усиливает проходящий сигнал. Ретаймер – более сложное устройство, которое ретранслирует копию сигнала. Ниже приведен пример глазковой диаграммы ослабленного сигнала, проходящего через редрайвер и ретаймер соответственно.

С появлением новых интерфейсов увеличивается скорость передачи данных, тем самым уменьшается и расстояние, на которое можно передать эти данные

Это видно, если обратить внимание на длину стандартных кабелей:

• USB2.0 (480 Мбит/c) ~ до 4 м;
• USB3.2 Gen1 (10 Гбит/c) ~ 2 м;
• USB3.2 Gen2 (20 Гбит/c) ~ 1 м;
• USB4/TBT3 (40 Гбит/c) ~ 0.8 м.

И это с учетом того, что длина 0,8 м достижима только с использованием активных кабелей. Пассивные кабели (без использования различных повторителей) имеют длину только ~ 0,3 м.

Кабель Optically Isolated Active (OIA). За счет своей внутренней структуры данный кабель способен передавать данные на расстояние более чем 50 м, тем самым увеличивая границу использования таких интерфейсов, как USB3.2/TBT3. Этот кабель электрически изолирован между двумя штекерами и должен иметь поддержку SOP с каждой из сторон. Но нужно учитывать, что кабель передает данные только дифференциальных пар RX/TX, поэтому питание и интерфейс USB2.0 не поддерживаются данным интерфейсом. Также необходимо, чтобы каждый из двух подключаемых устройств имел поддержку Vconn для питания внутренних интегральных схем кабеля. Уже в этом году ожидается разработка OIA-кабелей для интерфейса USB4.

Также необходимо помнить, что не все кабели способны поддерживать все интерфейсы, поэтому лучшим на данный момент решением будет использовать кабель для TBT3-устройств, так как он поддерживает и максимальную передачу данных, и максимальную мощность питания (имеются в виду короткие кабели до 0,8 м).

Обратная совместимость с разъемами предыдущего поколения. Для поддержки подключения устройств с Type-C к устройствам с разъемами предыдущего поколения существуют следующие типы кабелей:

• кабели USB Type-C – USB3.1 Type-A / Type-B / Type micro-B;
• кабели USB Type-C – USB2.0 Type-A / Type-B / Type mini-B / Type micro-B.

Описание структуры и подробная информация обо всех вышеперечисленных кабелях приведена в спецификации на кабель и разъем Type-C.

Основные отличия структуры штекера (plug) от разъема (receptacle):

На штекере дифференциальная пара USB2.0 (D+/D-) присутствует только на пинах A6–A7, на пинах B6–B7 – отсутствует. Это связано с тем, что дважды передавать один и тот же сигнал не требуется. В зависимости от ориентации кабеля пины A6–A7 на штекере будут соединяться с одной из двух пар пинов коннектора.
На штекере пины CC1/CC2 отсутствуют, но вместо них присутствуют пины CC (A5) и Vconn (B5). CC отвечает за ориентацию кабеля и передачу данных по протоколу PD. Vconn является источником питания для внутренних интегральных схем кабеля

Важно запомнить, что в отличие от всех остальных линий в кабеле пины Vconn не соединены между собой напрямую.

Распайка-распиновка коннекторов микро- и мини-USB

Коннекторы микро-USB наиболее часто применяются в планшетах и смартфонах. От стандартных шин распиновка micro usb отличаются значительно меньшими размерами и наличием пяти контактов. Они маркируются как micro-AF(BF) и micro-AM(BM), что соответствует «маме» и «папе».

Распайка микро-USB производится в следующем порядке:

• Контакт № 1 красного цвета. Через н его подается напряжение.
• Контакты №№ 2 и 3 белого и зеленого цвета применяются для передачи.
• Контакт № 4 сиреневого цвета выполняет специальные функции в отдельных моделях шин.
• Контакт № 5 черного цвета является нулевым проводом.

Распиновка мини USB разъема по цветам выполняется, так же как и в микро-юсб коннекторах.

USB значит Universal Serial Bus (Универсальная Последовательная Шина)

USB (Universal Serial Bus — Универсальная Последовательная Шина) Всё многообразие коннекторов USB версии 2.0 отражено на картинке ▼

▲ Изолирующие детали разъёма отмечены тёмно-серым цветом, металлические части — светло-серым. Фиолетовые контакты ID не используются в зарядных и дата-кабелях. Они нужны только в кабеле OTG.

▼ Название того или иного коннектора снабжается буквенными индексами.

Тип коннектора:

• А — активное, питающее устройство (компьютер, хост)
• B — пассивное, подключаемое устройство (принтер, сканер)

«Пол» коннектора:

• M (male) — штекер, «папа»
• F (female) — гнездо, «мама»

Размер коннектора:

Например: USB micro-BM— штекер (M) для подключения к пассивному устройству (B); размер micro.

Назначение контактов USB 2.0

1. Красный V_BUS (+5V, Vcc — Voltage Collector Collector) +5 Вольт постоянного напряжения относительно GND. Для USB 2.0 максимальный ток — 500 mA.
2. Белый D- (-Data)
3. Зелёный D+ (+Data)
4. Чёрный GND — общий провод, «земля», «минус», 0 Вольт

Разъёмы mini и micro содержат 5 контактов:

1. Красный V_BUS
2. Белый D-
3. Зелёный D+
4. ID — в разъёмах «B» не задействован; в разъёмах «A» замкнут с GND для поддержки функции «OTG»
5. Чёрный GND

Кроме прочего, в кабеле содержится (правда, не всегда) оголённый провод Shield — корпус, экран, оплётка. Этому проводу номер не присваивается.

Распиновка шнура мыши и клавиатуры

У некоторых мышей и клавиатур в кабеле встречаются нестандартные цвета проводов. Прочтите также про подключение мышей и клавиатур к порту PS/2.

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Большинство современных мобильных телефонов, смартфонов, планшетов и других носимых гаджетов, поддерживает зарядку через гнездо USB mini-USB или micro-USB. Правда до единого стандарта пока далеко и каждая фирма старается сделать распиновку по-своему. Наверное чтоб покупали зарядное именно у неё. Хорошо хоть сам ЮСБ штекер и гнездо сделали стандартным, а также напряжение питания 5 вольт. Так что имея любое зарядное-адаптер, можно теоретически зарядить любой смартфон. Как? Изучайте варианты распиновки USB и читайте далее.

Устройство и преднаначение кабеля

Продолжаем обзор кабелей micro-USB. Давайте теперь непосредственно остановимся на их устройстве.

Внутри себя каждый такой кабель стандартно имеет четыре провода. Главные различия устройств — в концевиках, которые могут существенно различаться по предназначению модели.

На стоимость кабеля существенно влияют следующие характеристики: длина и толщина провода, наличие изолирующего слоя, ферритовых фильтров, дополнительных жил, тип материала оплетки.

Приведем популярные примеры концевиков. Они следующие:

• Один — micro-USB типа В, второй — USB типа А (2.0). Фактически это переходник с одного типа устройства на другой. Например, применяется для соединения между планшетом, телефоном и персональным компьютером.
• Переход на USB 2.0 А OTG. Применяется для связи двух носителей между собой. В частности, с помощью такого кабеля вы можете подсоединить «флешку» к смартфону.
• Вариации для передачи конкретного питания, определенного типа данных.

Последствия неправильной замены разъема

Некорректно припаяв микро-USB, владельцы чаще всего сталкиваются со следующими проблемами:

1. Короткие замыкания блока питания, если они припаяли перевернутый тип.
2. Планшет определяет зарядный шнур, но аккумулятор (АКБ) не заряжает.
3. Аккумулятор планшета прекрасно заряжается, но при этом не синхронизируется с ноутбуком или компьютером.
4. Планшет работает исправно, но иногда «напоминает», что вам следовало бы отнести его в мастерскую, а не паять самостоятельно (например, зарядка начинается не сразу после включения или же иногда шнур нужно вытащить и вставить снова несколько раз перед тем, как начинается зарядка).

Что такое USB Type-C в телефонах и смартфонах

Логотип интерфейса USB.

Для того чтобы разобраться с тем, что такое USB Type-C нужно сделать небольшой экскурс в историю данного интерфейса. USB или Universal Serial Bus – это компьютерный интерфейс, который появился в середине 1990-х годов и с тех пор активно применяется для подключения периферийных устройств к компьютеру. С появлением смартфонов данный интерфейс начал применяться и в них, немного позже USB начали использовать и в обычных мобильных телефонах с кнопками.

Изначально стандарт USB включал только два типа разъемов: Type-A и Type-B. Разъем Type-A использовался для подключения к устройству, на стороне которого использовался концентратор или контроллер USB интерфейса. Разъем Type-A наоборот, использовался на стороне периферийного устройства. Таким образом, обычный USB кабель включал в себя два разъема Type-A, который подключался к компьютеру или другому управляющему устройству, и Type-B, который подключался к периферийному устройству.

Кроме этого, как Type-A, так и Type-B имеют уменьшенные версии разъёмов, которые обозначаются как Mini и Micro. В результате получается достаточно большой список различных разъемов: обычный USB Type-A, Mini Type-A, Micro Type-A, обычный Type-B, Mini Type-B и Micro USB Type-B, который обычно использовался в телефонах и смартфонах и больше известен под названием Micro USB.

Сравнение разных разъемов.

С выходом третьей версии стандарта USB появилось еще несколько дополнительных разъемов, которые поддерживали USB 3.0, это: USB 3.0 Type-B, USB 3.0 Type-B Mini и USB 3.0 Type-B Micro.

Весь этот зоопарк разъемов уже не отвечал современным реалиям, в которых популярность набирали простые в использованию разъемы, такие как Lightning от Apple. Поэтому, вместе со стандартом USB 3.1 был представлен новый тип разъема под названием USB Type-C (USB-C).

Появление USB Type-C решило сразу несколько проблем. Во-первых, USB Type-C был изначально компактным, поэтому нет необходимости в использовании Mini и Micro версий разъема. Во-вторых, USB Type-C можно подключать как к периферийным устройствам, так и к компьютерам. Это позволяет отказаться от схемы, в которой Type-A подключался к компьютеру, а Type-B к периферийному устройству.

Кроме этого, USB Type-C поддерживает массу других нововведений и полезных функций:

• Скорость передачи данных от 5 до 10 Гбит/с, а с внедрением USB 3.2 эта скорость может вырасти до 20 Гбит/с.
• Обратная совместимость с предыдущими стандартами USB. Используя специальный переходник, устройство с USB Type-C разъемом можно подключить к обычному USB предыдущих версий.
• Симметричный дизайн разъема, который позволяет подключать кабель любой стороной (также как в Lightning от Apple).
• Кабель USB Type-C может использоваться для быстрой зарядки мобильных телефонов, смартфонов, а также компактных ноутбуков.
• Поддержка альтернативных режимов работы, в которых кабель USB Type-C может использоваться для передачи информации по другим протоколам (DisplayPort, MHL, Thunderbolt, HDMI, VirtualLink).

Схема коннекторов для USB 2.0

На схеме можно увидеть несколько коннекторов, различающихся между собой по определенному признаку. К примеру, активное (питающее) устройство обозначается буквой А, а пассивное (подключаемое) устройство – буквой В. К активным относятся компьютеры и хосты, а пассивные составляют принтеры, сканеры и другие приборы. Принято также разделять коннекторы по полу: M (male) или «папа» представляет из себя штекер, а F(female) или «мама» – гнездо разъема. По размеру бывают форматы: mini, micro и без маркировки. К примеру, если встретится обозначение «USB micro-ВМ», то это значит, что штекер предназначен для подключения к пассивному устройству по формату micro.

Для распиновки гнезд и штекеров понадобятся знания о назначении проводов в USB-кабеле:

1. по красному VBUS («плюс») проходит постоянное напряжение 5 Вольт относительно GND. Минимальное значение силы электрического тока для него равно 500 mА;
2. белый провод подсоединяют к «минусу» (D-);
3. зеленый провод крепится к «плюсу» (D+);
4. черный цвет провода означает, что напряжение в нем 0 Вольт,  он несет минусовой заряд и используется для заземления.

В mini и micro форматах разъемы содержат по пять контактов: красный, черный, белый и зеленый провода, а также ID (который в разъемах типа А замкнут на GND, а в разъемах В – не задействован совсем).

Иногда в кабеле USB можно встретить и оголенный провод Shield. Этот провод не имеет номера.

Если в работе использовать таблицу, то разъем в ней показан с внешней (рабочей) стороны. Светло-серый цвет имеют изолирующие детали разъема, темно-серый цвет у металлических частей, а полости обозначены белым.

Для того, чтобы провести правильную распайку USB, нужно зеркально отобразить изображение лицевой части коннектора.

Разъемы у форматов mini и micro на USB состоят из пяти контактов. Поэтому  четвертый контакт в разъемах типа В в работе использовать не придется. Этот контакт в разъемах типа А замыкается с GND, а для самого GND используют – пятый.

В результате не хитрых манипуляций можно самостоятельно сделать распиновку для портов USB разного формата.

Usb распайка версии 3.0 отличается добавлением четырех цветных проводов и дополнительного заземления. За счет этого кабель USB 3.0 заметно толще своего младшего собрата.

Схемы подключения USB девайсов друг к другу и распайка штекеров устройств:

Типы портов USB-A, USB-B и USB-C

Существует несколько основных типов физических разметок для таких портов:

• USB-B (тип B) . Этот прямоугольный разъем длиной приблизительно 1,4 см (9/16 дюйма) и высотой 0,65 см (1/4 дюйма) обычно используется на маршрутизаторах, компьютерах, принтерах и игровых приставках. USB-накопители обычно имеют разъемы версии «B».
• USB-A (тип A) : Менее распространенные, чем тип B, устройства типа «A» имеют почти квадратную форму и обычно используются для проводных мышей и клавиатур.
• Micro USB : существуют также так называемые версии «Micro» как USB-A, так и тип «B» — версии меньшего размера, чем их базовые аналоги, популярные на мобильных устройствах. (Старые, но теперь устаревшие версии «mini» также можно найти на некоторых старых устройствах.)
• Тип USB C : с размерами 0,84 см на 0,26 см, этот новый стандарт предназначен для замены как «A», так и «B» на меньшие порты, чтобы лучше поддерживать более тонкие форм-факторы мобильных устройств

Чтобы подключить устройство с одним типом порта на устройство другого типа, просто используйте правильный тип кабеля с соответствующими интерфейсами на каждом конце. Кабели USB изготавливаются для поддержки всех поддерживаемых комбинаций типов и вариантов «папа/мама».

Belkin Mixit Duratek

Если у вас часто возникают проблемы с USB-кабелями, и вы часто сталкиваетесь с поврежденными разъемами или порванными кабелями, то этот может быть для вас. Кабель Mixit DuraTek Micro USB от Belkin разработан для обеспечения максимальной прочности. Разъемы на каждом конце заключены в жесткие алюминиевые корпуса. Концы кабелей также усилены, чтобы справляться с большим изгибом, чем основной кабель, поэтому он может выдерживать большее количество падений и использования. Внутри он даже усилен кевларом. Этот кабель поддерживает передачу данных и быструю зарядку, а Belkin предоставляет пятилетнюю гарантию.

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:

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:

Маркировка по цветам USB 2.0 схемы А

Для квадратного USB типа B:

Маркировка по цветам USB типа B

Для USB 3.0:

Распиновка USB 3.0 по цветам

Похожие записи:

Как правильно перемотать асинхронный двигатель Как установить бра на стену без проводов Понимание языков программирования iec61131-3 Что будет если неправильно подключить выключатель? Как сделать абажур своими руками? 3 передаточные функции и частотные характеристики