Uvod u Type-C konektore
USB tip-Cse pojavio kao dominantan igrač na tržištu zahvaljujući prednostima svojih konektora i sada je na pragu da dostigne vrh. Njegova primjena u raznim oblastima je nezaustavljiva. Appleov MacBook je naveo ljude da prepoznaju praktičnost USB Type-C interfejsa i otkrio trend razvoja budućih uređaja. U danima koji dolaze, biće lansirano sve više i više USB Type-C uređaja. Nesumnjivo je da će USB Type-C interfejs postepeno postati široko rasprostranjen i dominirati tržištem u narednih nekoliko godina. Štaviše, na mobilnim uređajima kao što su telefoni i tableti, ima nekoliko funkcija koje omogućavaju brže punjenje, veće brzine prijenosa podataka i podršku za izlaz ekrana. Pogodniji je kao izlazni interfejs za mobilne uređaje. Najvažnije je da postoji jaka potreba za univerzalnim interfejsom kako bi se poboljšala povezanost između različitih uređaja. Ove karakteristike mogu učiniti da Type-C interfejs zaista postane ujedinjeni interfejs budućnosti, ne samo u oblastima primjene koje vidite!
Ako je dizajniran u skladu s industrijskim standardima USB udruženja, USB Type-C konektor će sigurno biti moderan, tanak i kompaktan, pogodan za mobilne uređaje. Istovremeno, mora ispunjavati zahtjeve visoke čvrstoće udruženja i biti pogodan za različite industrijske primjene. USB Type-C konektor pruža reverzibilni interfejs za utikač; utičnica se može umetnuti iz bilo kojeg smjera, postižući jednostavnu i pouzdanu vezu. Ovaj konektor također mora podržavati više različitih protokola i može biti unatrag kompatibilan s HDMI, VGA, DisplayPort i drugim tipovima veza s jednog USB priključka tipa C putem adaptera. Da bi se riješile performanse u elektromagnetnim smetnjama (EMI) i drugim teškim okruženjima, potrebno je više razmatranja dizajna. Preporučuje se da proizvođači odaberu dobavljače konektora s TID certifikatom kako bi izbjegli probleme u terminalnim primjenama!
TheUSB tip-C 3.1Interfejs ima šest glavnih prednosti:
1) Puna funkcionalnost: Podržava istovremeni prijenos podataka, zvuka, videa i punjenja, postavljajući temelje za brzi prijenos podataka, digitalni zvuk, video visoke definicije, brzo punjenje i dijeljenje više uređaja. Jedan kabel može zamijeniti više kabela koji su se ranije koristili.
2) Reverzibilno umetanje: Slično kao kod Apple Lightning interfejsa, prednja i zadnja strana porta su iste, što podržava reverzibilno umetanje.
3) Dvosmjerni prijenos: Podaci i energija mogu se prenositi u oba smjera.
4) Kompatibilnost unatrag: Pomoću adaptera može biti kompatibilan s USB Type-A, Micro-B i drugim interfejsima.
5) Mala veličina: Veličina interfejsa je 8,3 mm x 2,5 mm, što je otprilike jedna trećina veličine USB-A interfejsa.
6) Velika brzina: Kompatibilno saUSB 3.1protokol, može podržati prijenos podataka do 10 Gb/s, kao što jeUSB C 10 GbpsiUSB 3.1 Gen 2standarde, postižući ultrabrz prijenos.
Upute za USB PD komunikaciju
USB - Power Delivery (USB PD) je specifikacija protokola koja omogućava istovremeni prijenos do 100 W snage i podatkovne komunikacije preko jednog kabela; USB Type-C je potpuno nova specifikacija za USB konektor koji može podržati niz novih standarda kao što su USB 3.1 (Gen1 i Gen2), Display Port i USB PD; zadani maksimalni podržani napon i struja za USB Type-C priključak je 5 V 3 A; ako je USB PD implementiran u USB Type-C priključak, može podržati snagu od 240 W definiranu u USB PD specifikaciji, stoga, posjedovanje USB Type-C priključka ne znači da podržava USB PD; USB PD se čini samo kao protokol za prijenos i upravljanje snagom, ali u stvari može mijenjati uloge priključka, komunicirati s aktivnim kabelima, omogućiti DFP-u da postane uređaj za napajanje i mnoge druge napredne funkcije. Stoga, uređaji koji podržavaju PD moraju koristiti CC Logic čipove (E-Mark čipove), na primjer, koristeći...5A 100W USB C kabelmože postići efikasno napajanje.
Detekcija i korištenje struje USB Type-C VBUS-a
USB Type-C ima dodane funkcije detekcije i korištenja struje. Uvedena su tri nova strujna moda: zadani USB mod napajanja (500mA/900mA), 1,5A i 3,0A. Ova tri strujna moda se prenose i detektuju putem CC pinova. Za DFP-ove koji zahtijevaju mogućnost emitiranja strujnog izlaza, potrebne su različite vrijednosti CC pull-up otpornika Rp da bi se to postiglo. Za UFP-ove, vrijednost napona na CC pinu mora se detektovati kako bi se dobila strujna izlazna sposobnost drugog DFP-a.
Upravljanje i detekcija DFP-u-UFP i VBUS-a
DFP je USB Type-C port koji se nalazi na hostu ili hub-u, povezan s uređajem. UFP je USB Type-C port koji se nalazi na uređaju ili hub-u, povezan s DFP-om hosta ili hub-a. DRP je USB Type-C port koji može funkcionirati kao DFP ili UFP. DRP se prebacuje između DFP i UFP svakih 50ms u stanju pripravnosti. Prilikom prelaska na DFP, mora postojati otpornik Rp koji se povlači prema VBUS-u ili izlazu izvora struje na CC pinu. Prilikom prelaska na UFP, mora postojati otpornik Rd koji se povlači prema GND-u na CC pinu. Ovu radnju prebacivanja mora izvršiti CC Logic čip.
VBUS se može poslati samo kada DFP detektuje umetanje UFP-a. Nakon što se UFP ukloni, VBUS se mora isključiti. Ovu operaciju mora završiti CC Logic čip.
Napomena: Gore spomenuti DRP se razlikuje od USB-PD DRP-a. USB-PD DRP se odnosi na portove za napajanje koji djeluju kao izvor napajanja (pružalac) i potrošač (potrošač), na primjer, USB Type-C port na laptopu podržava USB-PD DRP, koji može djelovati kao izvor napajanja (prilikom povezivanja USB diska ili mobilnog telefona) ili potrošač (prilikom povezivanja monitora ili adaptera za napajanje).
DRP koncept, DFP koncept, UFP koncept
Prijenos podataka se uglavnom sastoji od dva seta diferencijalnih signala, TX/RX. CC1 i CC2 su dva ključna pina s mnogim funkcijama:
Detekcija priključaka, razlikovanje prednje i zadnje strane, razlikovanje DFP i UFP, što je master-slave konfiguracija za Vbus, postoje dvije vrste USB Type-C i USB Power Delivery.
Konfigurisanje Vconn-a. Kada se u kablu nalazi čip, jedan CC prenosi signal, a drugi CC postaje Vconn za napajanje. Konfigurisanje drugih režima, kao što je povezivanje audio dodataka, DP, PCIE, ima četiri linije za napajanje i uzemljenje za svaki, DRP (Dual Role Port): port sa dvostrukom ulogom, DRP se može koristiti kao DFP (Host), UFP (Device) ili dinamički prebacivati između DFP i UFP. Tipičan DRP uređaj je računar (računar može djelovati kao USB host ili uređaj za punjenje (Appleov novi MacBook Air)), mobilni telefon sa OTG funkcijom (mobilni telefon može djelovati kao uređaj za punjenje i čitanje podataka ili kao host za napajanje ili čitanje podataka sa USB diska), power bank (pražnjenje i punjenje se može vršiti putem jednog USB Type-C, odnosno, ovaj port može prazniti i puniti).
Tipična metoda implementacije USB Type-C porta za host-klijent (DFP-UFP)
Koncept CCpin-a
CC (Konfiguracijski kanal): Konfiguracijski kanal, ovo je novododani ključni kanal u USB Type-C. Njegove funkcije uključuju detekciju USB veza, detekciju ispravnog smjera umetanja, uspostavljanje i upravljanje vezom između USB uređaja i VBUS-a itd.
Na CC pinu DFP-a nalazi se gornji pull-up otpornik Rp, a na UFP-u donji pull-down otpornik Rd. Kada nije povezan, VBUS DFP-a nema izlaz. Nakon povezivanja, CC pin je povezan, a CC pin DFP-a će detektovati pull-down otpornik Rd UFP-a, što ukazuje na to da je veza uspostavljena. Zatim će DFP otvoriti prekidač za napajanje Vbus-a i poslati napajanje na UFP. Koji CC pin (CC1, CC2) detektuje pull-down otpornik određuje smjer umetanja interfejsa, a također prebacuje RX/TX. Otpor Rd = 5,1k, a otpor Rp je neizvjesna vrijednost. Prema prethodnom dijagramu, može se vidjeti da postoji nekoliko načina napajanja za USB Type-C. Kako ih razlikovati? Zasnovan je na vrijednosti Rp. Napon koji detektuje CC pin je različit kada je vrijednost Rp različita, a zatim se kontroliše DFP kraj da izvrši koji način napajanja. Treba napomenuti da su dva CC pina nacrtana na gornjoj slici zapravo samo jedna CC linija u kablu bez čipa.
Vrijeme objave: 03.11.2025.
