Type A到Type C的变迁

        USB连接器是在20世纪90年代中期推出的,从那时起,其尺寸、形状、数据传输能力和功率能力都在不断发展,已成为电子设计中最流行和公认的互连组件之一。USB连接器是由三个不同但相关的标准定义的:物理连接器、数据传输协议和电源传输。从Type A到Type C,USB在物理连接器及其相关标准方面经历了一系列的变化。

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三种典型USB接口

Type-A接口就是最常用的标准USB接口,其他形状的USB接口都是它的衍生物。Type-B USB接口的出镜率远没有Type-A接口高,主要用途的打印机、显示器USB HUB等诸多USB外设。通常,PC上的USB接口均为Type-A,而外设则多采用Type-B。

最后,就是全新出场的Type-C接口了,它采用最新的物理标准,拥有比Type-A及Type-B均小得多的体积,其纤薄程度甚至能与Mini-USB及Micro-USB相媲美,是最新的USB接口外形标准。另外,Type-C是一种既可以应用在PC(主设备)又可以应用在外部设备(从设备)的划时代接口类型。

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三种典型USB接口

Type-A接口就是最常用的标准USB接口,其他形状的USB接口都是它的衍生物。Type-B USB接口的出镜率远没有Type-A接口高,主要用途的打印机、显示器USB HUB等诸多USB外设。通常,PC上的USB接口均为Type-A,而外设则多采用Type-B。

最后,就是全新出场的Type-C接口了,它采用最新的物理标准,拥有比Type-A及Type-B均小得多的体积,其纤薄程度甚至能与Mini-USB及Micro-USB相媲美,是最新的USB接口外形标准。另外,Type-C是一种既可以应用在PC(主设备)又可以应用在外部设备(从设备)的划时代接口类型。
                 
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USB Type C带来的机遇

基本上,USB Type C标准只代表了当今手机和笔记本电脑等电子产品中的物理连接器,而USB 3.2等数据传输协议只涉及电信号。这些标准彼此相当同义,不过,设计者可以在他们的系统中使用像USB 3.2这样的数据传输协议,同时实现与任何物理USB连接器标准无关的专有连接器。

类似的逻辑也适用于USB PD规范。如USB PD 3.0标准中所定义的,USB Type C连接器支持高达5 A的额定电流和20 Vdc的额定电压,可以提供高达100 W的功率。虽然两者经常在一起,但电源传输规范实际上是由充电电路控制的,且仅受物理USB Type C连接器的电压和电流额定值的限制。然而,正是USB Type C更高的功率能力为其在电力传输领域创造了新的机遇。

USB Type C供电更具优势

标准的24触点USB Type C连接器支持高达100 W的电源传输,但其16个触点是用来传输数据的,另有4个电源触点和4个接地触点。事实上,许多应用都需要大量的电力,却不需要数据传输。这时,USB Type C就成了取代标准直流电源连接器一个有吸引力的选择,也为工程师提供了可能感兴趣的解决方案。

USB连接器无处不在,使用USB作为电源传输方法的最大好处是标准化。而USB Type C作为许多电子设备中的通用连接器,也不断迎来发展机遇。上面说过,欧盟已经在推动将Type C连接器作为在其成员国销售的所有设备的标准。不可低估的是,只需要一根现成的电缆就可以连接到各种各样的设备,从而为最终用户提供了极大的便利。

CUI Devices工程副总裁Jeff Smoot认为:“在许多不同产品中使用单一的现成电缆类型的便利性对最终用户来说是极其诱人的。但最终用户并不是唯一受益的人,因为由于USB的广泛使用,OEM也可以进入稳定的供应链,而其标准化提供了一定程度的互操作性和简化的设计集成。USB Type C连接器还具有比大多数直流电源连接器更小的占位面积,匹配周期额定值高达10000次,鲁棒性和可靠性可见一斑。”

成本、复杂性和故障率走低

去掉16个数据传输触点的USB Type C连接器简化了设计,不仅降低了零件成本,而且降低了复杂性和故障率,减少了可能发生故障的触点和焊点。虽然不能用于传输数据,但它可以与传输数据和电源的任何标准USB Type C电缆配合使用,因此最终用户在与产品交互时不需要额外的步骤或硬件。

也许有人认为,因为这些连接器不传输数据,他们只需要一个特殊的仅限于供电的USB Type C电缆。但事实并非如此,因为它们可以用任何标准的数据+电源USB Type C电缆进行连接,因为没有额外的硬件或功能要求,这进一步增加了便利性。
需要注意的是,没有了数据传输触点,则不会发生USB 3.0电源协商过程。这意味着充电设备将默认为5 V和1 A的USB标准电源传输速率。对于所有其他情况,纯供电USB Type C连接器的功能将像任何其他电源插座一样,由适配器/充电电路来控制充电。

其他功率考虑因素

USB Type C连接器已经在许多应用中找到了归宿,但是DC电源连接器和其他专用电源连接器仍然有它们的用途。首先,由于USB Type C连接器的硬上限为100W,因此不适合需要超过100W的设计。USB Type C的标准化封装外形也提供了一系列优点,但如果设计需要其他封装外形或封装尺寸,则可能会受到限制。简单地说,如果需要一个更高度定制的解决方案,USB Type C可能会受到其标准化(占用空间、大小和规格)的限制。