Информация за продукта

Сигнал за щифт USB тип-C и разположение на печатната платка и окабеляване

2022-01-04

Сигнал за щифт USB тип-C и разположение на печатната платка и окабеляване

Най-професионалното и детайлно споделяне на ype-c PCB технология

Usb-type-c е сравнително нов стандарт, осигуряващ високоскоростно предаване на данни до 10Gb/s и мощност до 100W. Това може да направи usb-c наистина универсален стандарт за връзка за съвременни устройства.

Има три основни функции:

â— има обратим интерфейс за свързване. Интерфейсът е проектиран така, че щепселът да може да се завърти спрямо контакта.
â— поддържа стандартите USB 2.0, USB 3.0 и USB 3.1 Gen 2. В допълнение, той може да поддържа протоколи на трети страни като DisplayPort и HDMI в режим на работа, наречен алтернативен режим.
â— позволява на оборудването да договаря и избира подходящия поток на мощност през интерфейса.
Сигналният конектор USB тип-C има 24 извода. Показва щифтовете на USB тип-C гнездото и щепсела.
USB 2.0 диференциална двойка, D + и d-пиновете са диференциални двойки за USB 2.0 връзка. В гнездото има два извода D+ и два d-пина. Тези щифтове обаче са свързани помежду си и всъщност е налична само една диференциална двойка USB 2.0 данни. Излишният дизайн е само за осигуряване на обръщащи се конектори.
Захранващи и заземяващи щифтове
Щифтовете VBUS и GND са обратните пътища за захранване и сигнали. VBUS напрежението по подразбиране е 5 V, но стандартът позволява на устройството да договаря и избира VBUS напрежението вместо стойността по подразбиране. Предаването на мощност позволява на VBUS да има напрежение до 20 v. Максималният ток също може да бъде увеличен до 5A. Следователно USB type-C може да осигури максимална мощност от 100 W.
Високият поток на мощност може да бъде полезен при зареждане на големи устройства на преносими компютри. Фигура 3 показва пример на Richtek, в който усилващият преобразувател се използва за генериране на подходящото напрежение, поискано от лаптопа. Технологията за предаване на мощност прави USB type-C по-общ от стария стандарт, тъй като адаптира нивото на мощност към нуждите на товара. Можете да използвате същия кабел за зареждане на вашия смартфон и лаптоп.
RX и TX щифтове
Има два комплекта Rx диференциални двойки и два комплекта TX диференциални двойки.
Една от двете двойки RX и двойката TX могат да се използват за протокола USB 3.0 / USB 3.1. Тъй като конекторът е обратим, мултиплексорът трябва да пренасочи правилно данните на диференциалната двойка през кабела.
Имайте предвид, че портът USB type-C може да поддържа стандарта USB 3.0 / 3.1, но минималният набор от функции на USB type-C не включва USB 3.0 / 3.1. В този случай връзката USB 3.0 / 3.1 не използва двойки Rx / TX и може да се използва от други функции на USB тип-C, като режим на готовност и протокол за USB захранване. Функцията може дори да се възползва от всички налични диференциални двойки Rx / TX.
щифтове CC1 и CC2
Пинът е щифт за конфигурация на канала, който изпълнява много функции, като откриване на свързване и премахване на кабела, откриване на посоката на контакта/щепа и текущо излъчване. Тези щифтове могат да се използват и за комуникация, изисквана от захранване и алтернативен режим. Как щифтовете CC1 и CC2 показват посоката на контакта / щепсела. DFP означава порт, обърнат надолу по веригата, който действа като хост или захранване при предаване на данни. UFP означава порт, обърнат нагоре по веригата, който е устройство, свързано към хоста или консуматора на енергия.
DFP издърпва щифтовете CC1 и CC2 чрез съпротивление RP, но UFP ги изтегля надолу през Rd. Ако не е свързан кабел, източникът вижда високо ниво на логиката на щифтовете CC1 и CC2. Свързването на кабела USB тип-C създава токов път от 5V захранване към земята. Тъй като в кабела USB тип-C има само една CC линия, се формира само един токов път. CC1 щифт на DFP е свързан към CC1 щифт на UFP. Следователно напрежението на извода DFP CC1 е по-ниско от 5 V, но изводът на DFP CC2 все още е на високо ниво на логиката. Следователно наблюдението на напрежението на щифтовете CC1 и CC2 на DFP може да определи кабелната връзка и нейната посока. В допълнение към посоката на кабела, пътят RP Rd също се използва като средство за предаване на информация за капацитета на източника. За тази цел консумацията на енергия (UFP) следи напрежението по линията CC. Когато напрежението на CC линията има най-ниската си стойност (около 0,41 V), източникът може да осигури 500 mA и 900 Ma USB захранване по подразбиране за USB 2.0 и USB 3.0, съответно. Когато напрежението на CC линията е около 0,92 V, източникът може да осигури ток от 1,5 a. Максималното CC линейно напрежение е около 1,68 V, което съответства на токовия капацитет на източника от 3A.
Vconn щифт
Както бе споменато по-горе, USB тип-C е проектиран да осигури ултра бърза скорост на предаване на данни и високо ниво на поток на мощност. Тези функции може да изискват използването на специални кабели за електронно маркиране чрез вътрешно използване на чипове. В допълнение, някои активни кабели използват чипа за повторно задвижване, за да подсилят сигнала и да компенсират загубата, причинена от кабели и т.н. В тези случаи веригата вътре в кабела може да се захранва чрез прилагане на захранване от 5 V, 1 W към vconn щифт. Активният кабел използва ra резистор за изтегляне на щифта CC2. Стойността на RA е различна от RD, така че DFP все още може да определи посоката на кабела, като провери напрежението на изводите CC1 и CC2 на DFP. След като се определи посоката на кабела, щифтът за конфигурация на канала, съответстващ на "активния кабел IC", ще бъде свързан към 5 V, 1 W захранване за захранване на веригата вътре в кабела. Валидният път на RP Rd съответства на извод CC1. Следователно, изводът CC2 е свързан към захранването, представено от vconn.
USB захранване
Представете накратко USB захранване и режим на готовност. Устройствата, използващи стандарта USB тип-C, могат да договарят и избират подходящо ниво на поток на мощност през интерфейса. Тези преговори за захранване се осъществяват чрез протокол, наречен USB доставка на захранване, който е еднолинейната комуникация на CC линията, обсъдена по-горе. Показва примерно USB захранване, където приемникът изпраща заявка към източника и настройва VBUS напрежението според нуждите. Първо е необходима 9 V шина. След като източникът стабилизира напрежението на шината до 9 V, той изпраща съобщение "готово за захранване" до приемника. След това приемникът изисква 5V шина и източникът я предоставя и изпраща отново съобщението „готово за захранване“. Струва си да се отбележи, че „USB захранване“ включва не само преговори, свързани със захранването, но и други преговори, като тези, свързани с режим на готовност, се извършват с помощта на протокола за захранване на стандартната CC линия.