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Type-C接口就一定是USB3.1连接器吗?

2019-09-06

USB Type-C就扮演着这样一个角色。从性能上看,USB Type-C几乎是“万能”的。在数据传输方面,它支持USB 3.1规范,每个通道的数据带宽可达到10Gbps;同时它也是电子设备的功率传输接口,基于最新的USB-PD协议,经由USB Type-C可传输最高100W的功率;此外,USB Type-C同时支持数据和音视频信号的传输,堪称多面手;最后,在物理结构上USB Type-C支持无方向的正反插,身材也更纤细,让用户体验又上了一个台阶。由此可以看出,USB-IF为这次产品标准的升级做足了准备,其“野心”可见一斑。不过在谈论USB Type-C的种种“美好”之时,其产品可靠性的问题也不容忽视,使用中由于热插拔、短路、ESD、故障设备和用户误操作引发的风险,需要有可靠的电路保护措施来化解。否则,在用户挑剔的眼光中,再宏大的“野心”也不免会碎成一地。

MICRO USB 5P B型 立式贴片 防水母座.jpg

(USB Type-C的接口功能定义,从结构上实现了无方向正反插)通常意义上的电路保护包括过流保护和过压保护。USB Type-C的过流保护有四种不同的设计架构。第一种是直接采用集成了功率开关的PD控制器IC,这种方案的集成度较高,性能也最好,但是成本也比较高。第二种成本比较低的是“PD控制器+电流感应电路”的方案,但性能受限。其他两种“PD控制器+外置功率开关”的方案和 “PD控制器+MOSFET+PTC”的方案成本适中,其中后者是Bourns公司特有的方案,可以实现最佳的性价比,并且在5-20V的电压范围内有多种型号供开发者选择。

(四种USB Type-C过流保护方案设计架构)USB Type-C的过压保护方面是通过TVS来实现的。由于USB Type-C正反插无方向的结构,其具有上下两组对称的接口,每组包括两组10Gbps高速数据收发通道(SSRX+/SSRX -,SSTX+/SSTX -)、一组兼容以前USB标准的480Mbps数据通道(D+/D-)和一组进行USB-PD协议通信的专用通道(CC+/-),所以需要保护的通道数量也较以往的USB接口更多,这就需要TVS阵列出场了。为此电路保护元器件厂商推出了小型化、高集成的方案。比如Bourns的方案, 利用两个6通道TVS阵CDDFN10-0516P列和一个4 通道TVS阵列CDDFN10-0524P,只需三颗器件就完成了USB Type-C的过压保护。

(Bourns公司USB Type-C过压保护方案)而随着USB Type-C应用的推广,除了过压和过流保护,新的保护需求也逐渐被发现,比如过温保护。由于USB Type-C的体积小,引脚间距小,又要承载最高100W的功率,所以一旦电缆接口端有异物污染,很容易造成内阻的增加,进而引发过热甚至是烟火危险。所以在线缆端加入过温保护的必要性逐渐被人们所认识,日本的MCPC(Mobile Computing Promotion Consortium)已经有涉及到过温保护的条款,相信未来欧美及中国市场也会跟进。在USB Type-C过温保护方面,一些创新性的产品和方案也正在逐渐进入人们的视野。

Type-C拥有更加纤薄的设计、更快的传输速度以及更强悍的电力传输。Type-C双面可插接口最大的特点是支持USB接口双面插入,彻底解决了『永远插不准』的世界性难题。 


由于Type-C是一个新型接口,设备的兼容性还是存在一定的问题。所以在未来的一段时间内,用户可能还需要依赖各种Type-C接口转换,才能发挥出Type-C最大的潜力。 


Type-A其实就是我们平常用的最多的标准USB接口。它是标准的USB接口,而其它形状的USB接口都是它的衍生物。一般来说,PC上的USB接口均为标准Type-A。


相信这种借口大家也是并不陌生,早年广泛应用在一些读卡器、MP3、数码相机以及移动硬盘上。这种接口由于防误插性能出众,体积也比较小巧,所以正在赢得很多的厂商青睐。与标准USB相比,MiniUSB更


Type-C接口就一定是USB3.1连接器吗?

Micro USB是USB2.0标准的一个便携版本,比部分手机使用的Mini USB接口更小,是Mini-USB的下一代规格。后面还为衍生出了USB3.1连接线,USB3.1 Type-C连接器,Micro USB3.0 B型接口,接口的长度有明显增长,并不适合在手机上使用(三星Galaxy Note 3是个意外),于是这种接口也就只出现在移动硬盘。 


Micro USB具有高达10000次的插拔寿命和强度、盲插结构设计(并没有Type-C正反插来的好),同时提供数据传输和充电,是连接小型设备,如:手机,PDA,数码相机,数码摄像机和便携数字播放器等等的最佳选择。


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