O novo USB Type-C Tudo o que você precisa saber | Recursos e pinagens

Introdução:

Quando se trata de conectividade entre dispositivos, o USB é considerado o padrão em conectividade com fio. A última grande atualização nos padrões USB foi feita com a introdução do conector USB-C. Quanto você sabe sobre o conector USB Type-C? Neste artigo, discutiremos a anatomia do UCB Tipo-C e seus modos. Este USB é capaz de transmissão de dados e fornecimento de energia. Também é flippable e tem muitos recursos importantes que vamos dar uma olhada. Mas primeiro, vamos definir o USB-C.

O USB Tipo-C:

O USB Type-C (também conhecido como USB-C) é um sistema de conector USB de 24 pinos. Ele pode fornecer transferência de dados de alta velocidade de até 10 GB/s e fornecimento de energia de até 100 W.

Recursos USB tipo C:

A interface USB Type-C possui três recursos principais:

1. Ele consiste em um conector flippable para que possa ser invertido em relação ao receptáculo.
2. Ele pode suportar padrões USB anteriores (USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 etc.) e protocolos de terceiros (DisplayPort, HDMI) no modo alternativo.
3. Usando esta interface, o dispositivo pode escolher o nível apropriado de fluxo de energia através da interface.

O receptáculo/pinos USB-C:

O conector USB-C tem 24 pinos para o receptáculo e plugue conforme mencionado anteriormente.

Figura 1. O receptáculo USB Type-C. Imagem cortesia da Microchip.



Figura 2. O plugue USB Type-C. Imagem cortesia da Microchip.

Os pares diferenciais USB 2.0:

Os pares diferenciais usados ​​para conectividade USB 2.0 são os pinos D+ e D-. Os dois pinos D+ e D- no receptáculo estão conectados um ao outro e apenas um par diferencial de dados USB 2.0 está disponível. Isto é para a função ‘flipperável’.

Os pinos de alimentação e terra:

Os pinos VBUS e GND são os caminhos de alimentação e retorno, respectivamente. A tensão padrão para VBUS é 5V, mas você pode usar um valor diferente do padrão para dispositivos diferentes. O VBUS pode conduzir até 20 V com uma corrente máxima de 5 A e, portanto, pode fornecer potência máxima de até 100 W. Isso pode ser usado para carregar dispositivos maiores que exigem mais energia. Isso significa que o USB Type-C é adaptável aos requisitos de energia em relação aos dispositivos.

Os pinos RX e TX:

Existem dois conjuntos de pares diferenciais RX e TX. Um dos pares RX e um par TX podem ser usados ​​para o protocolo USB 3.0/3.1. Um multiplexador é usado para redirecionar os dados dos pares diferenciais através do cabo, já que o USB é flippable. Além disso, observe que o conjunto mínimo de recursos do USB-C não inclui o USB 3.0/3.1 e pode ser usado no modo alternativo.

Os pinos CC1 e CC2:

Os pinos CC1 e CC2 são os pinos de configuração do canal. Eles permitem a conexão de cabos, detecção de remoção, detecção de orientação do receptáculo/plugue, anúncio de corrente, etc. Eles também podem ser usados ​​durante o fornecimento de energia e modo alternativo para comunicação.

O PIN VCONN:

O USB-C é usado para transferência rápida de dados e fluxo de energia. Esse recurso leva o uso de chips especiais dentro dos cabos. Alguns cabos ativos também usam um chip re-driver para fortalecer o sinal e superar as perdas. Isso pode ser feito fornecendo uma fonte de alimentação de 5V, 1W ao pino VCONN dentro do cabo. O cabo ativo usará um resistor Ra para puxar os pinos CC2. Depois que a orientação do cabo for determinada, o pino de configuração do canal será conectado a uma fonte de alimentação de 5V e 1W para alimentar o cabo. Portanto, o pino CC2 está conectado à fonte de alimentação VCONN.

Os pinos SBU1 e SBU2:

Esses dois pinos são usados ​​no Modo Alternativo como caminhos de sinal de baixa velocidade.

O fornecimento de energia USB-C:

O USB-C pode ajudar na escolha do fluxo de energia apropriado através da interface. Essas negociações de energia ocorrem por meio do USB Power Delivery Protocol. Normalmente, o coletor enviará uma solicitação à fonte e ajustará a tensão do VBUS conforme necessário. A fonte estabilizará a tensão VBUS e, em seguida, enviará uma mensagem 'pronta para alimentação' para o coletor. O coletor solicitará e a fonte fornecerá e enviará uma mensagem 'pronta para alimentação' novamente. Outras negociações de energia, como no Modo Alternativo, também são feitas usando o Protocolo de Entrega de Energia na linha CC do padrão.

Modos alternativos USB-C:

O Modo Alternativo permite a implementação de protocolos de terceiros (DisplayPort, HDMI etc.). Os Modos Alternativos suportam USB 2.0 e USB Power Delivery Connection.

Conclusão:

O USB Type-C está realmente se tornando o padrão universal em dispositivos modernos e é uma atualização que vale a pena. Com sua capacidade de transmitir dados e energia com mais rapidez e eficiência, não demorará muito para substituir as versões USB mais antigas.