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Type-C接口就一定是USB3.1連接器嗎?

2021/9/28 22:10:45   責(zé)任編輯:廣東聯(lián)琦   瀏覽量:    

USB Type-C就扮演著這樣一個(gè)角色。從性能上看,USB Type-C幾乎是“萬(wàn)能”的。在數(shù)據(jù)傳輸方面,它支持USB 3.1規(guī)范,每個(gè)通道的數(shù)據(jù)帶寬可達(dá)到10Gbps;同時(shí)它也是電子設(shè)備的功率傳輸接口,基于最新的USB-PD協(xié)議,經(jīng)由USB Type-C可傳輸最高100W的功率;此外,USB Type-C同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)和音視頻信號(hào)的傳輸,堪稱多面手;最后,在物理結(jié)構(gòu)上USB Type-C支持無(wú)方向的正反插,身材也更纖細(xì),讓用戶體驗(yàn)又上了一個(gè)臺(tái)階。由此可以看出,USB-IF為這次產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)做足了準(zhǔn)備,其“野心”可見(jiàn)一斑。不過(guò)在談?wù)揢SB Type-C的種種“美好”之時(shí),其產(chǎn)品可靠性的問(wèn)題也不容忽視,使用中由于熱插拔、短路、ESD、故障設(shè)備和用戶誤操作引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),需要有可靠的電路保護(hù)措施來(lái)化解。否則,在用戶挑剔的眼光中,再宏大的“野心”也不免會(huì)碎成一地。

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(USB Type-C的接口功能定義,從結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了無(wú)方向正反插)通常意義上的電路保護(hù)包括過(guò)流保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)。USB Type-C的過(guò)流保護(hù)有四種不同的設(shè)計(jì)架構(gòu)。第一種是直接采用集成了功率開(kāi)關(guān)的PD控制器IC,這種方案的集成度較高,性能也最好,但是成本也比較高。第二種成本比較低的是“PD控制器+電流感應(yīng)電路”的方案,但性能受限。其他兩種“PD控制器+外置功率開(kāi)關(guān)”的方案和 “PD控制器+MOSFET+PTC”的方案成本適中,其中后者是Bourns公司特有的方案,可以實(shí)現(xiàn)最佳的性價(jià)比,并且在5-20V的電壓范圍內(nèi)有多種型號(hào)供開(kāi)發(fā)者選擇。

(四種USB Type-C過(guò)流保護(hù)方案設(shè)計(jì)架構(gòu))USB Type-C的過(guò)壓保護(hù)方面是通過(guò)TVS來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于USB Type-C正反插無(wú)方向的結(jié)構(gòu),其具有上下兩組對(duì)稱的接口,每組包括兩組10Gbps高速數(shù)據(jù)收發(fā)通道(SSRX+/SSRX -,SSTX+/SSTX -)、一組兼容以前USB標(biāo)準(zhǔn)的480Mbps數(shù)據(jù)通道(D+/D-)和一組進(jìn)行USB-PD協(xié)議通信的專用通道(CC+/-),所以需要保護(hù)的通道數(shù)量也較以往的USB接口更多,這就需要TVS陣列出場(chǎng)了。為此電路保護(hù)元器件廠商推出了小型化、高集成的方案。比如Bourns的方案, 利用兩個(gè)6通道TVS陣CDDFN10-0516P列和一個(gè)4 通道TVS陣列CDDFN10-0524P,只需三顆器件就完成了USB Type-C的過(guò)壓保護(hù)。

(Bourns公司USB Type-C過(guò)壓保護(hù)方案)而隨著USB Type-C應(yīng)用的推廣,除了過(guò)壓和過(guò)流保護(hù),新的保護(hù)需求也逐漸被發(fā)現(xiàn),比如過(guò)溫保護(hù)。由于USB Type-C的體積小,引腳間距小,又要承載最高100W的功率,所以一旦電纜接口端有異物污染,很容易造成內(nèi)阻的增加,進(jìn)而引發(fā)過(guò)熱甚至是煙火危險(xiǎn)。所以在線纜端加入過(guò)溫保護(hù)的必要性逐漸被人們所認(rèn)識(shí),日本的MCPC(Mobile Computing Promotion Consortium)已經(jīng)有涉及到過(guò)溫保護(hù)的條款,相信未來(lái)歐美及中國(guó)市場(chǎng)也會(huì)跟進(jìn)。在USB Type-C過(guò)溫保護(hù)方面,一些創(chuàng)新性的產(chǎn)品和方案也正在逐漸進(jìn)入人們的視野。

Type-C擁有更加纖薄的設(shè)計(jì)、更快的傳輸速度以及更強(qiáng)悍的電力傳輸。Type-C雙面可插接口最大的特點(diǎn)是支持USB接口雙面插入,徹底解決了『永遠(yuǎn)插不準(zhǔn)』的世界性難題。 


由于Type-C是一個(gè)新型接口,設(shè)備的兼容性還是存在一定的問(wèn)題。所以在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi),用戶可能還需要依賴各種Type-C接口轉(zhuǎn)換,才能發(fā)揮出Type-C最大的潛力。 


Type-A其實(shí)就是我們平常用的最多的標(biāo)準(zhǔn)USB接口。它是標(biāo)準(zhǔn)的USB接口,而其它形狀的USB接口都是它的衍生物。一般來(lái)說(shuō),PC上的USB接口均為標(biāo)準(zhǔn)Type-A。


相信這種借口大家也是并不陌生,早年廣泛應(yīng)用在一些讀卡器、MP3、數(shù)碼相機(jī)以及移動(dòng)硬盤上。這種接口由于防誤插性能出眾,體積也比較小巧,所以正在贏得很多的廠商青睞。與標(biāo)準(zhǔn)USB相比,MiniUSB更


Type-C接口就一定是USB3.1連接器嗎?

Micro USB是USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)便攜版本,比部分手機(jī)使用的Mini USB接口更小,是Mini-USB的下一代規(guī)格。后面還為衍生出了USB3.1連接線,USB3.1 Type-C連接器,Micro USB3.0 B型接口,接口的長(zhǎng)度有明顯增長(zhǎng),并不適合在手機(jī)上使用(三星Galaxy Note 3是個(gè)意外),于是這種接口也就只出現(xiàn)在移動(dòng)硬盤。 


Micro USB具有高達(dá)10000次的插拔壽命和強(qiáng)度、盲插結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(并沒(méi)有Type-C正反插來(lái)的好),同時(shí)提供數(shù)據(jù)傳輸和充電,是連接小型設(shè)備,如:手機(jī),PDA,數(shù)碼相機(jī),數(shù)碼攝像機(jī)和便攜數(shù)字播放器等等的最佳選擇。