Guide de brochage et fonctionnalités de l'USB C - Fabricant de câbles USB C

Le connecteur USB-C, ou USB Type-C, est un connecteur à 24 broches (pas un protocole) qui remplace les connecteurs USB précédents et peut transporter de l'audio, de la vidéo et d'autres données, par exemple pour piloter plusieurs écrans ou pour stocker une sauvegarde sur un disque externe. Il s'agit d'une norme de connecteur polyvalente et largement adoptée qui est devenue de plus en plus courante dans les appareils modernes.

Définition du brochage USB-C :

Le schéma de brochage de l'USB C tente d'être réversible et comporte 24 broches. Le connecteur USB-C possède un brochage qui définit le but et la fonction de chaque broche du connecteur. La spécification de brochage USB Type C décrit la configuration des broches et comprend plusieurs broches pour diverses fonctions telles que l'alimentation, le transfert de données et les modes alternatifs. Voici un bref aperçu du brochage USB-C

Prise de type C

Bien que le port USB-C comporte 24 broches, il n'est pas nécessaire de les utiliser toutes. Des appareils simples comme des microcontrôleurs et des capteurs à faible consommation peuvent exploiter GND et VBUS pour l'alimentation. En installant des résistances sur les lignes CC et en détectant les capacités au niveau de l'hôte, une alimentation de 1500 3000 mA et XNUMX XNUMX mA peut être demandée.

Prise USB-C

La prise USB-C est le connecteur qui s'accouple avec la prise USB-C, créant ainsi une interface standardisée pour une large gamme d'appareils électroniques. La prise USB Type-C a une conception symétrique, permettant des connexions réversibles, et elle dispose d'un brochage spécifique pour définir la fonction de chaque broche. Voici une introduction au brochage de la prise USB-C :

Bus de tension (VBUS) : les broches A1 et B1 fournissent l’alimentation, permettant la charge et l’alimentation des périphériques avec une tension potentielle allant jusqu’à 20 V via la négociation Power Delivery (PD). Les broches VBUS et GND servent respectivement à l’alimentation et au retour des signaux. La tension VBUS par défaut est de 5 V, mais la norme permet aux périphériques de négocier et de choisir une tension VBUS différente. La technologie Power Delivery autorise une tension VBUS jusqu’à 48 V. Le courant maximal peut également être porté à 5 A. Ainsi, l’USB Type-C peut fournir une puissance maximale de 240 W.

D+ et D- (Lignes de données) : Les broches A6 et A7, et B6 et B7, assurent un transfert de données à haute vitesse, prenant en charge diverses normes USB comme USB 2.0, USB 3.0 et USB 3.1 Gen 2.

CC (Canal de configuration) : Les broches A5 et B5 facilitent la communication entre les appareils, négociant les besoins en énergie, les rôles (source ou puits) et les détails de configuration.

SBU (Sideband Use) : Les broches A2 et B2 servent aux signaux de bande latérale, permettant la signalisation en mode alternatif pour les fonctions non USB comme DisplayPort ou HDMI.

ID (Identité) : Les broches A4 et B4 détectent l'orientation de la prise du câble et aident à l'identification des accessoires, déterminant si un appareil agit comme une source ou un puits d'alimentation.

GND (Masse) : Les broches A3 et B3 fournissent la référence de masse nécessaire pour les lignes d'alimentation et de données.

Il est important de noter que la numérotation des broches est spécifique à la prise USB Type-C et que le même brochage s'applique aux deux extrémités d'un câble USB-C. De plus, lors de la connexion d'appareils, la communication entre les broches CC est cruciale pour une négociation correcte de l'alimentation électrique et la détection des rôles (qu'un appareil soit une source d'alimentation ou un puits d'énergie).

UFP, DFP ou DRP : comprendre les rôles des ports

Lorsque deux appareils se connectent via USB, l'un assume le rôle d'hôte avec un port orienté vers le bas (DFP), tandis que l'autre devient un périphérique avec un port orienté vers le haut (UFP). Certains produits, comme les téléphones mobiles, peuvent s'adapter à l'un ou l'autre rôle en fonction de l'équipement connecté. La création d'un périphérique hôte, qui sert de source d'alimentation pour d'autres périphériques, implique la mise en œuvre d'un port orienté vers le bas (DFP), typique des concentrateurs ou des PC. À l'inverse, le développement d'un périphérique tel qu'un microcontrôleur, une source lumineuse ou un moteur, qui nécessite de l'énergie, implique l'intégration d'un port orienté vers le haut (UFP). Les périphériques capables d'assumer les deux rôles sont appelés ports à double rôle (DRP).

Détection d'une connexion : la simplicité de la mesure de tension

La détection d'une connexion est simple avec l'USB-C. En mesurant la tension sur les broches CC1 et CC2, on peut déterminer la connexion du câble, son orientation et le type d'appareil connecté, qu'il s'agisse d'un hôte ou d'un périphérique.

USB Power Delivery (PD) : une nouvelle ère de la charge

Les ordinateurs modernes équipés d'un port USB-C pour la charge peuvent exploiter Power Delivery (PD) pour transférer jusqu'à 5 A à 48 V, fournissant une puissance stupéfiante de 240 W. Si les premières implémentations de PD posaient des problèmes, les avancées des circuits intégrés de deuxième génération rendent la prise en charge de PD plus accessible au fil du temps.

Modes alternatifs : au-delà de l'USB

L'USB-C ne se limite pas aux seuls protocoles USB. Grâce à des modes alternatifs, il peut remplacer les câbles HDMI et Thunderbolt, en négociant des capacités sur le câble 24 broches pour diverses fonctionnalités. Cela nécessite des circuits pour la détection des capacités et la commutation de ligne.

L'avenir de l'USB-C

L'USB-C est l'avenir de la connectivité. Sa polyvalence, ses capacités d'alimentation et ses modes alternatifs en font la solution idéale pour une large gamme d'appareils. À mesure que la technologie continue d'évoluer, nous pouvons nous attendre à ce que davantage de fonctionnalités soient intégrées à ce minuscule connecteur.

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