Introducere în conectorii de tip C
USB tip Ca devenit un jucător dominant pe piață datorită avantajelor sale în materie de conectori și este acum pe punctul de a atinge vârful. Aplicarea sa în diverse domenii este de neoprit. MacBook-ul Apple a făcut oamenii să recunoască confortul interfeței USB Type-C și a dezvăluit, de asemenea, tendința de dezvoltare a dispozitivelor viitoare. În zilele următoare, vor fi lansate tot mai multe dispozitive USB Type-C. Fără îndoială, interfața USB Type-C va deveni treptat răspândită și va domina piața în următorii ani. Mai mult, pe dispozitivele mobile, cum ar fi telefoanele și tabletele, are mai multe caracteristici care permit încărcarea mai rapidă, viteze mai mari de transfer de date și suport pentru ieșire de afișare. Este mai potrivită ca interfață de ieșire pentru dispozitivele mobile. Cel mai important, există o nevoie puternică de o interfață universală pentru a îmbunătăți conectivitatea dintre diverse dispozitive. Aceste caracteristici pot face ca interfața Type-C să devină cu adevărat interfața unificată a viitorului, nu doar în domeniile de aplicație pe care le vedeți!
Dacă este proiectat în conformitate cu standardele industriale ale Asociației USB, conectorul USB Type-C va fi cu siguranță la modă, subțire și compact, potrivit pentru dispozitivele mobile. În același timp, trebuie să îndeplinească cerințele de înaltă rezistență ale asociației și să fie potrivit pentru diverse aplicații industriale. Conectorul USB Type-C oferă o interfață reversibilă; mufa poate fi introdusă din orice direcție, realizând o conexiune ușoară și fiabilă. De asemenea, acest conector trebuie să suporte mai multe protocoale diferite și poate fi compatibil cu versiunile anterioare HDMI, VGA, DisplayPort și alte tipuri de conexiuni de la un singur port USB de tip C prin intermediul adaptoarelor. Pentru a gestiona performanța în medii cu interferențe electromagnetice (EMI) și alte medii dure, sunt necesare mai multe considerații de design. Se recomandă ca producătorii să aleagă furnizori de conectori cu certificare TID pentru a evita problemele în aplicațiile terminale!
Cel/Cea/Cei/CeleUSB tip C 3.1Interfața are șase avantaje majore:
1) Funcționalitate completă: Acceptă simultan date, audio, video și încărcare, punând bazele pentru date de mare viteză, audio digital, video de înaltă definiție, încărcare rapidă și partajare pe mai multe dispozitive. Un singur cablu poate înlocui mai multe cabluri utilizate anterior.
2) Inserare reversibilă: Similar interfeței Apple Lightning, partea din față și din spate a portului sunt aceleași, ceea ce permite inserarea reversibilă.
3) Transmisie bidirecțională: Datele și energia pot fi transmise în ambele direcții.
4) Compatibilitate retroactivă: Prin intermediul adaptoarelor, poate fi compatibil cu USB Type-A, Micro-B și alte interfețe.
5) Dimensiuni mici: Dimensiunea interfeței este de 8,3 mm x 2,5 mm, aproximativ o treime din dimensiunea unei interfețe USB-A.
6) Viteză mare: Compatibil cuUSB 3.1protocol, poate suporta transmisii de date de până la 10 Gb/s, cum ar fiUSB C 10 GbpsşiUSB 3.1 Gen 2standarde, realizând o transmisie ultra-rapidă.
Instrucțiuni de comunicare USB PD
USB - Power Delivery (USB PD) este o specificație de protocol care permite transmiterea simultană a unei puteri de până la 100 W și comunicarea de date printr-un singur cablu; USB Type-C este o specificație complet nouă pentru un conector USB care poate suporta o serie de standarde noi, cum ar fi USB 3.1 (Gen1 și Gen2), Display Port și USB PD; tensiunea și curentul maxim implicit acceptate pentru un port USB Type-C sunt de 5V 3A; dacă USB PD este implementat într-un port USB Type-C, acesta poate suporta puterea de 240 W definită în specificația USB PD, prin urmare, existența unui port USB Type-C nu înseamnă că suportă USB PD; USB PD pare a fi doar un protocol pentru transmiterea și gestionarea energiei, dar, de fapt, poate schimba rolurile porturilor, poate comunica cu cabluri active, poate permite DFP să devină dispozitivul de alimentare și multe alte funcții avansate. Prin urmare, dispozitivele care suportă PD trebuie să utilizeze cipuri CC Logic (cipuri E-Mark), de exemplu, utilizând un...Cablu USB C 5A 100Wpoate realiza o alimentare eficientă cu energie electrică.
Detectarea și utilizarea curentului VBUS USB tip C
USB Type-C a adăugat funcții de detectare și utilizare a curentului. Au fost introduse trei noi moduri de curent: modul implicit de alimentare USB (500mA/900mA), 1,5A și 3,0A. Aceste trei moduri de curent sunt transmise și detectate prin pinii CC. Pentru DFP-urile care necesită capacitate de difuzare a curentului de ieșire, sunt necesare valori diferite ale rezistențelor de tracțiune CC Rp pentru a realiza acest lucru. Pentru UFP-uri, valoarea tensiunii de pe pinul CC trebuie detectată pentru a obține capacitatea de ieșire a curentului a celuilalt DFP.
Gestionare și detectare DFP-to-UFP și VBUS
DFP este un port USB de tip C situat pe gazdă sau hub, conectat la dispozitiv. UFP este un port USB de tip C situat pe dispozitiv sau hub, conectat la DFP-ul gazdei sau hub-ului. DRP este un port USB de tip C care poate funcționa fie ca DFP, fie ca UFP. DRP comută între DFP și UFP la fiecare 50 ms în modul standby. La comutarea la DFP, trebuie să existe o rezistență Rp care trage în sus la VBUS sau o sursă de curent de ieșire pe pinul CC. La comutarea la UFP, trebuie să existe o rezistență Rd care trage în jos la GND pe pinul CC. Această acțiune de comutare trebuie finalizată de cipul CC Logic.
VBUS poate fi transmis doar atunci când DFP detectează inserarea UFP. Odată ce UFP este scos, VBUS trebuie oprit. Această operațiune trebuie finalizată de cipul CC Logic.
Notă: DRP-ul menționat mai sus este diferit de USB-PD DRP. USB-PD DRP se referă la porturile de alimentare care acționează ca sursă de alimentare (furnizor) și receptor (consumator), de exemplu, portul USB Type-C de pe un laptop acceptă USB-PD DRP, care poate acționa ca sursă de alimentare (la conectarea unei unități USB sau a unui telefon mobil) sau receptor (la conectarea unui monitor sau a unui adaptor de alimentare).
Conceptul DRP, conceptul DFP, conceptul UFP
Transmisia de date constă în principal din două seturi de semnale diferențiale, TX/RX. CC1 și CC2 sunt doi pini cheie cu multe funcții:
Detectarea conexiunilor, distincția între partea frontală și cea posterioară, distincția între DFP și UFP, care este configurația master-slave pentru Vbus, există două tipuri de USB Type-C și USB Power Delivery.
Configurarea Vconn. Când există un cip în cablu, un CC transmite un semnal, iar celălalt CC devine sursa de alimentare Vconn. Configurarea altor moduri, cum ar fi la conectarea accesoriilor audio, DP, PCIE, are câte patru linii de alimentare și masă pentru fiecare, DRP (Dual Role Port): port cu rol dual, DRP poate fi utilizat ca DFP (Host), UFP (Device) sau poate comuta dinamic între DFP și UFP. Un dispozitiv DRP tipic este un computer (computerul poate acționa ca gazdă USB sau ca dispozitiv de încărcare (noul MacBook Air de la Apple)), un telefon mobil cu funcție OTG (telefonul mobil poate acționa ca dispozitiv de încărcare și citire a datelor sau ca gazdă pentru furnizarea de energie sau citirea datelor de pe o unitate USB), o baterie externă (descărcarea și încărcarea se pot face printr-un singur USB Type-C, adică acest port poate descărca și încărca).
Metoda tipică de implementare gazdă-client (DFP-UFP) a USB Type-C
Conceptul CCpin
CC (Configuration Channel): Canal de configurare, acesta este un canal cheie nou adăugat în USB Type-C. Funcțiile sale includ detectarea conexiunilor USB, detectarea direcției corecte de inserare, stabilirea și gestionarea conexiunii dintre dispozitivele USB și VBUS etc.
Există o rezistență superioară de tracțiune (pull-up) Rp pe pinul CC al DFP și o rezistență inferioară de tracțiune (pull-down) Rd pe UFP. Când nu este conectat, VBUS-ul DFP nu are ieșire. După conectare, pinul CC este conectat, iar pinul CC al DFP va detecta rezistența de tracțiune (pull-down) Rd a UFP, indicând faptul că conexiunea a fost efectuată. Apoi, DFP va deschide comutatorul de alimentare Vbus și va emite energie către UFP. Pinul CC (CC1, CC2) care detectează rezistența de tracțiune (pull-down) determină direcția de inserare a interfeței și, de asemenea, comută RX/TX. Rezistența Rd = 5.1k, iar rezistența Rp are o valoare incertă. Conform diagramei anterioare, se poate observa că există mai multe moduri de alimentare pentru USB Type-C. Cum să le distingem? Se bazează pe valoarea Rp. Tensiunea detectată de pinul CC este diferită atunci când valoarea Rp este diferită, iar apoi se controlează capătul DFP pentru a executa fiecare mod de alimentare. Trebuie menționat că cei doi pini CC desenați în figura de mai sus sunt de fapt o singură linie CC în cablu, fără cip.
Data publicării: 03 noiembrie 2025
