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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就扮演著這樣一個角色。從性能上看,USB Type-C幾乎是“萬能”的。在數(shù)據(jù)傳輸方面,它支持USB 3.1規(guī)范,每個通道的數(shù)據(jù)帶寬可達(dá)到10Gbps;同時它也是電子設(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同時支持?jǐn)?shù)據(jù)和音視頻信號的傳輸,堪稱多面手;最后,在物理結(jié)構(gòu)上USB Type-C支持無方向的正反插,身材也更纖細(xì),讓用戶體驗又上了一個臺階。由此可以看出,USB-IF為這次產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的升級做足了準(zhǔn)備,其“野心”可見一斑。不過在談?wù)揢SB Type-C的種種“美好”之時,其產(chǎn)品可靠性的問題也不容忽視,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,需要有可靠的電路保護措施來化解。否則,在用戶挑剔的眼光中,再宏大的“野心”也不免會碎成一地。

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(USB Type-C的接口功能定義,從結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了無方向正反插)通常意義上的電路保護包括過流保護和過壓保護。USB Type-C的過流保護有四種不同的設(shè)計架構(gòu)。第一種是直接采用集成了功率開關(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,可以實現(xiàn)最佳的性價比,并且在5-20V的電壓范圍內(nèi)有多種型號供開發(fā)者選擇。

(四種USB Type-C過流保護方案設(shè)計架構(gòu))USB Type-C的過壓保護方面是通過TVS來實現(xiàn)的。由于USB Type-C正反插無方向的結(jié)構(gòu),其具有上下兩組對稱的接口,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-)和一組進行USB-PD協(xié)議通信的專用通道(CC+/-),所以需要保護的通道數(shù)量也較以往的USB接口更多,這就需要TVS陣列出場了。為此電路保護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6通道TVS陣CDDFN10-0516P列和一個4 通道TVS陣列CDDFN10-0524P,只需三顆器件就完成了USB Type-C的過壓保護。

(Bourns公司USB Type-C過壓保護方案)而隨著USB Type-C應(yīng)用的推廣,除了過壓和過流保護,新的保護需求也逐漸被發(fā)現(xiàn),比如過溫保護。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,進而引發(fā)過熱甚至是煙火危險。所以在線纜端加入過溫保護的必要性逐漸被人們所認(rèn)識,日本的MCPC(Mobile Computing Promotion Consortium)已經(jīng)有涉及到過溫保護的條款,相信未來歐美及中國市場也會跟進。在USB Type-C過溫保護方面,一些創(chuàng)新性的產(chǎn)品和方案也正在逐漸進入人們的視野。

Type-C擁有更加纖薄的設(shè)計、更快的傳輸速度以及更強悍的電力傳輸。Type-C雙面可插接口最大的特點是支持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是一個新型接口,設(shè)備的兼容性還是存在一定的問題。所以在未來的一段時間內(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。一般來說,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)碼相機以及移動硬盤上。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)的一個便攜版本,比部分手機使用的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,接口的長度有明顯增長,并不適合在手機上使用(三星Galaxy Note 3是個意外),于是這種接口也就只出現(xiàn)在移動硬盤。 


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


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