вывод питающего напряжения и распайка разъёма
Как снять питающее напряжение, например 5 В, с разъёма USB-C (USB Type C)? Все новейшие ноутбуки, смартфоны, планшеты, внешние аккумуляторы и дорожные зарядные устройства, как правило, устанавливаются уже с портами USB-C. Даже порт USB-C в дешевом зарядном устройстве (Повер Банк) способен поддерживать напряжение постоянного тока до 12 В. Спецификации USB предоставляют информацию о реализации и более высоких уровней подачи питания, доступных через разъемы USB Type C. С обычным USB всё понятно, 4 контакта, где 2 крайних питание. А в новом уже не так всё просто, поэтому будем разбираться…
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.
Самый простой способ – использовать два понижающих резистора 5,1 кОм на линиях канала конфигурации (CC) (A5 = CC1 и B5 = CC2).
Контакты CC1 и CC2 важны для базовой работы USB Type-C. Резисторы присоединяются к контактам CC в различных конфигурациях в зависимости от того, является ли приложение выходным портом (DFP), входящим портом (UFP) или электронно маркированным / активным кабелем. Помните, что входящий порт должен подключать действующий понижающий резистор к GND к обоим контактам CC1 и CC2. 5,1 кОм ± 10% – единственный приемлемый резистор, если используется зарядка USB Type-C 1,5 А при 5 В или 3,0 А при 5 В.
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.
Распиновка USB type C
На страницах сайта 01010101.ru были рассмотрены распиновки практически всех видов USB. Теперь осталось рассмотреть распайку (распиновку) USB type C, или как его называют USB 3.1. Почему у USB 3.1 такое название. Многие ознакомлены, что существует USB type A (привычное нам USB) и USB type B для периферийных устройств (принтеров, сканеров и пр.
). По своей форме они физически не совместимы. USB type C (USB 3.1) — третья модификация, которая не совместима физически с предыдущими двумя.
И зачем в таком случае нам нужен новый стандарт. Плюсы, безусловно, есть. Кроме тех сразу четырех плюсов (по питанию) и добавления каналов передачи данных USB type C еще и симметричен. Теперь неважно верхней или нижней стороной его вставлять. Кроме того, появилась поддержка обоих протоколов (тип А и тип Б).
После короткого экскурса по распиновкам остальных USB, приступим непосредственно к данному разъему.
Распиновка USB 3.0
Распиновка micro-USB 3.0
Распиновка USB, mini- и micro-USB
Поскольку все преимущества, особенности, и отличия USB type C подробно расписаны в статье USB Type-C отличие от предыдущих коннекторов, в этой статье разберем только контакты разъема, их номера и назначение.
Количество контактов разъема USB type C — 24. 12 верхних пинов обозначены от А1 до А12. Внизу еще 12 пинов с обозначением от В12 до В1 (в обратную сторону).
Таким образом получается симметрия, позволяющая вставлять порт как верхней, так и нижней стороной.
Сами контакты имеют 6 назначений (6 групп). Это питание, Земля, USB 3.1, USB 2.0, дополнительный и согласующий каналы. Ниже в цвете размещена картинка, на которой каждая группа обозначена отдельным цветом. Из рисунка видно какой группе принадлежит каждый номер контакта. Теперь разберем назначение групп.
USB 2.0 — группа контактов, выполняющая низкоскоростной режим передачи данных, скорость которого до 480 Мб/с. Контакты 6 и 7 (D+ и D-) служат для совместимости с устройствами, обладающими портом USB 2.0, которых на данный момент большинство.
Vbus (питание +). 4 независимых контакта питания, позволяющие регулировать поток напряжения и силу тока в зависимости от надобности (зависит от потребления периферийного устройства). Максимальный выдерживаемый ток 5А, максимальное напряжение 20 вольт. Множим одно на другое. Получаем максимальную мощность 100 ватт.
USB 3.1 — группа контактов, выполняющая высокоскоростной режим передачи данных, скорость которого до 10 Гб/с.
GND — Земля (соединенная с корпусом). Также выполняет роль «минуса».
SBU — дополнительный канал, представленный контактом 8. Этот канал используется редко в неординарных случаях, одним из которых может быть передача видеосигнала по кабелю.
СС — канал конфигурации или согласования, представленный контактом 5. Мы уже разобрали, что USB type-C способна не только передавать данные, но и работать с разными устройствами. Этот канал способен определить тип устройства и зафиксировать включено оно или отключено. При включенном устройстве определяется «номинал» напряжения и тока, которое необходимо подать для устройства периферии. Также СС готов подать питание к активному кабелю при необходимости. Только что мы рассмотрели SBU как дополнительный канал.
Ниже расположена таблица с распайкой USB type C разъема. Все тоже самое, только в виде таблицы.
Распиновка USB type C разъема таблица
№ | Pin | Назначение | Обозначение |
1 | A1 | Земля (Общий — ) | GND |
2 | A2 | Высокоскоростная передача данных + | TX1+ |
3 | A3 | Высокоскоростная передача данных — | TX1- |
4 | A4 | Питание Плюс | VBUS |
5 | A5 | Согласующий (конфигурирующ.) канал | CC1 |
6 | A6 | Низкоскоростная передача данных + | D+ |
7 | A7 | Низкоскоростная передача данных — | D- |
8 | A8 | Дополнительный канал | SBU1 |
9 | A9 | Питание Плюс | VBUS |
10 | A10 | Высокоскоростная передача данных — | RX2- |
11 | A11 | Высокоскоростная передача данных + | RX2+ |
12 | A12 | Земля (Общий — ) | GND |
13 | B1 | Земля (Общий — ) | GND |
14 | B2 | Высокоскоростная передача данных + | TX2+ |
15 | B3 | Высокоскоростная передача данных — | TX2- |
16 | B4 | Питание Плюс | VBUS |
17 | B5 | Согласующий (конфигурирующ. | CC2 |
18 | B6 | Низкоскоростная передача данных + | D+ |
19 | B7 | Низкоскоростная передача данных — | D- |
20 | B8 | Дополнительный канал | SBU2 |
21 | B9 | Питание Плюс | VBUS |
22 | B10 | Высокоскоростная передача данных — | RX1- |
23 | B11 | Высокоскоростная передача данных + | RX1+ |
24 | B12 | Земля (Общий — ) | GND |
) канал
Если бы знать, что кто-то действительно соберется паять кабель USB 3.1 type C, но нарисовал бы еще подробнее.
Собственно, не совпадают только некоторые цвета, а именно:
Все контакты GND не имеют изоляции, а представляют собой экранный кабель.
Провода питания (+) А4, А9, В4, В9 нарисованы коричневым. По факту они белые.
Контакты USB 2.0 соединены между собой только с одной стороны (как на рисунке).
На верхнем рисунке схема USB type C для прозвонки (коннекторы лицом к пользователю), на нижнем схема USB type C для распайки (вид со стороны контактов для пайки).
Вид с лицевой стороны:
Вид со стороны пайки:
Стоит отметить и то, что касается соединении с контактами A11, A12, B2, B3, A2, A3, B10, B11. Эти провода могут иметь и другой цвет, поскольку стандарт не регламентирует цвет соединения с этими контактами. А если учесть, что в официальной спецификации цвета пока не обозначены… В общем распиновка USB type C переходника именно в цвете не совсем получилась.
Представим себе шнурок для обуви. когда мы шнуруем ботинок, то нам без разницы где у него левая сторона, где правая, где верх, а где низ (особенно если длина его цилиндрическая).
Переходник USB type C симметричен и не имеет понятий где А-коннектор, а где В.
Остается только добавить нововведенные аббревиатуры для распознания устройств:
UFP — пассивное устройство;
DFP — активное устройство;
PSC — заряжаемое устройство;
PSP — устройство, как источник заряда.
Устройства, способные изменять свой «статус» динамически получили название DRD.
Автор: Александр Кравченко.
https://01010101.ru/kommutaciya/raspinovka-kabelja-usb-type-c.htmlРаспиновка USB type C
adminКоммутациякоммутацияНа страницах сайта 01010101.ru были рассмотрены распиновки практически всех видов USB. Теперь осталось рассмотреть распайку (распиновку) USB type C, или как его называют USB 3.1. Почему у USB 3.1 такое название. Многие ознакомлены, что существует USB type A (привычное нам USB) и USB type B для периферийных устройств (принтеров,.
..admin
AdministratorОцифровка видео, аудио, фото
USB C
USB стали жизненно важной частью нашей повседневной жизни. Широкий спектр приложений включает интерфейс, подачу питания, хранение данных и многое другое. USB доступны в различных стандартах, типах и размерах для удовлетворения различных требований отрасли. USB C пользуется наибольшим спросом в этой категории. В этой статье мы обсудим особенности и распиновку USB C.
Содержание
- Особенности USB C
- Распиновка USB C
- Описание контакта
Характеристики USB C
- Он был выпущен в августе 2004 г. Форумом разработчиков USB (USB-IF).
- Поддерживает высокоскоростную передачу данных до 10 Гбит/с и может обрабатывать до тока 5А и мощности 100Вт .
- Самым большим преимуществом USB C является то, что это поворотно-симметричный разъем.
То есть нам не нужно заморачиваться по поводу направления вставки в порт.
Следовательно, он более популярен среди устройств для передачи данных и подачи энергии.
См. также: 10 Распиновка USB A, B, C (папа и розетка)
Распиновка USB C
Распиновка USB CUSB C — 24-контактный разъем размером 8,4×2,6 мм . Он прямоугольной формы с закругленными краями. Схема распиновки разъема USB C показана на рисунке ниже.
Поскольку USB C осесимметричен, расположение контактов для штекерных и гнездовых разъемов остается прежним. Описание выводов приведено в таблице ниже.
| Штифт | Описание | Штифт | Описание 9005 4 |
| A1 | Масса | B12 | Масса |
| A2 | Дифференциал Superspeed 1, TX | B11 | Дифференциал Superspeed 2, RX, плюс |
| A3 | Дифференциал Superspeed 1, TX, минус | B10 | Дифференциал Superspeed 2, RX, минус |
| A4 | Шина питания | B9 | Шина питания |
| Канал конфигурации | B8 | Использование боковой полосы (SBU) | |
| A6 | Дифференциал 1, плюс | B7 | Дифференциал 2, минус |
| A7 | Дифференциал 1, минус | 9005 1 В6Дифференциальная пара 2, положительная | |
| A8 | Использование боковой полосы (SBU) | B5 | Канал конфигурации |
| A9 | 9005 1 Питание по шинеB4 | Питание по шине | |
| A10 | Суперскорость Дифференциальная пара 4, RX, минус | B3 | Дифференциал Superspeed, пара 3, TX, минус |
| A11 | Дифференциал Superspeed, пара 4, RX, плюс | B2 | Дифференциал Superspeed 3, TX, положительный |
| A12 | Земля | B1 | Земля |
Описание контакта
Среди 24 контактов есть:
- две пары контактов заземления (GND)
- две пары контактов питания (VBUS)
- две дифференциальные пары (D+ и D-)
- четыре экранированные дифференциальные пары (два набора TX и RX).
- Контакты SBU и CC — это два контакта специального назначения в разъеме.
Давайте разберемся подробнее.
Контакты VBUS и GND
Одна пара контактов GND расположена на обоих концах разъема. Выводы VBUS позволяют подавать питание с напряжением до 20 В, но напряжение VBUS по умолчанию составляет 5 В.
Контакты D+ и D-
Контакты D+ и D- используются стандартами USB 2.0 для высокоскоростной передачи данных. В центре разъема расположены две пары контактов D+ и D-.
Контакты TX и RX
Два набора и контакты TX и RX предназначены для передачи данных с повышенной скоростью.
CC
CC обозначает конфигурацию канала. Одна пара контактов конфигурации канала выполняет такие функции, как определение ориентации вилки, текущее объявление, подключение кабеля и обнаружение удаления, а также управляет связью между подачей питания и альтернативным режимом.
Относится к USB: Что такое распиновка и типы Micro USB (часто задаваемые вопросы)
SBU
Пара SBU используется на низкоскоростных трактах сигнала при работе в альтернативном режиме.
Альтернативный режим — это расширенная функция, используемая в USB 2.0. Он включает сторонние протоколы, такие как DisplayPort и HDMI, с использованием USB C.
Категории Порты/USBСхема контактов USB-C (Type-C) @ pinoutguide.com
Подробная информация о USB type-c
новый небольшой реверсивный разъем для USB-устройств. Штекер Type-C подключается как к хостам, так и к устройствам, заменяя различные разъемы и кабели типов B и A стандартом, рассчитанным на будущее, подобным Apple Lightning и Thunderbolt. 24-контактный двусторонний разъем обеспечивает четыре пары питание/земля, две дифференциальные пары для шины данных USB 2.0 (хотя в кабеле Type-C реализована только одна пара), четыре пары для высокоскоростной шины данных, две боковые полосы контакты и два контакта конфигурации для определения ориентации кабеля, выделенный канал данных конфигурации кода двухфазной метки (BMC) и питание VCONN +5 В для активных кабелей. Для более старых устройств потребуются адаптеры и кабели типа A и типа B для подключения к хостам типа C; адаптеры и кабели с розеткой Type-C не допускаются.
Распиновка USB Type-C
| Описание | Сигнал А | Штифт | Штифт | Сигнал В | Описание |
|---|---|---|---|---|---|
| Заземление | Земля | А1 | В12 | ЗЕМЛЯ | Земля |
| Дифференциальная пара SuperSpeed 1 TX, положительная | TX1+ | А2 | В11 | РХ1+ | Дифференциальная пара SuperSpeed 1 RX, положительная |
| Дифференциальная пара SuperSpeed 1 TX, минус | TX1- | А3 | В10 | РХ1- | Дифференциальная пара SuperSpeed 1 RX, минус |
| Питание шины | VBUS | А4 | В9 | ВБУС | Питание шины |
| Канал конфигурации | СС1 | А5 | В8 | СБУ2 | Использование боковой полосы |
Дифференциальная пара USB 2. 0, положение 1, плюс | Д1+ | А6 | В7 | Д2- | Дифференциальная пара USB 2.0, позиция 2, минус |
| Дифференциальная пара USB 2.0, положение 1, минус | D1- | А7 | В6 | Д2+ | Дифференциальная пара USB 2.0, положение 2, плюс |
| Использование боковой полосы | СБУ1 | А8 | В5 | СС2 | Канал конфигурации |
| Питание шины | VBUS | А9 | В4 | ВБУС | Питание шины |
| Дифференциальная пара SuperSpeed 2 RX, минус | RX2- | А10 | В3 | ТХ2- | Дифференциальная пара SuperSpeed 2 TX, минус |
| Дифференциальная пара SuperSpeed 2 RX, положительная | RX2+ | А11 | В2 | ТХ2+ | Дифференциальная пара SuperSpeed 2 TX, положительная |
| Заземление | Земля | А12 | В1 | ЗЕМЛЯ | Земля |
Контакты A2, A3, A10, A11, B2, B3, B10, B11 не используются с устройствами, поддерживающими только USB 2.
