USB Type-С: что это такое и чем отличается от других кабелей

USB Type-C – это спецификация системы USB-разъемов, которая завоевывает популярность в области смартфонов и мобильных устройств. USB Type-C способен как доставлять энергию, так и передавать данные. Одной из особенностей USB C является то, что в отличие от своих предшественников, этот разъем не имеет четкого верха или низа, то есть его можно переворачивать, поэтому вам не нужно пытаться подключать его не с первого раза.

В этой статье будут рассмотрены некоторые из наиболее важных функций стандарта USB-C. Перед тем, как окунуться в распиновку и объяснить, на что способен каждый вывод, мы быстро расскажем о том, что такое USB-C и в чем он лучше всего работает.

Что такое USB-C?

USB-C является относительно новым стандартом, целью которого является обеспечение высокоскоростной передачи данных до 10 Гбит/с, а также пропускной способности передачи мощности до 100 Вт. Эти функции могут сделать USB-C действительно универсальным стандартом подключения для современных устройств.

Некоторые задаются вопросом, как правильно писать: USB-C или USB Type-C? Эти два термина обычно взаимозаменяемы (мы будем использовать оба в этой статье). Хотя USB-C используется чаще, USB Type-C является официальным названием стандарта, как указано на USB.org.

Особенности USB-C

Интерфейс USB-C имеет три основные функции и особенности:

• Имеет переворачиваемый разъем. Интерфейс выполнен таким образом, что разъем может быть перевернут относительно гнезда.
• Он поддерживает стандарты USB 2.0, USB 3.0 и USB 3.1 Gen 2. Кроме того, он может поддерживать сторонние протоколы, такие как DisplayPort и HDMI, в режиме работы, который называется альтернативным режимом (Alternate Mode).
• Он позволяет устройствам согласовывать и выбирать соответствующий уровень потока энергии через интерфейс.

В следующих разделах мы увидим, как эти функции обеспечиваются стандартом USB Type-C.

Спецификация USB Power Delivery

Линии питания и заземления разъема USB Type-C

Контакты VBUS и GND являются питанием и обратными путями для сигналов. Напряжение VBUS по умолчанию составляет 5 В, но стандарт позволяет устройствам согласовывать и выбирать напряжение VBUS, отличное от значения по умолчанию. Блок питания позволяет VBUS иметь напряжение до 20 В. Максимальный ток также может быть увеличен до 5 А. Следовательно, USB Type-C может выдавать максимальную мощность 100 Вт.

Поток высокой мощности может быть полезен при зарядке большого устройства, такого как ноутбук. На следующем рисунке показан пример от RICHTEK, где используется повышающий преобразователь для создания соответствующего напряжения, запрошенного ноутбуком.

Обратите внимание, что технология подачи питания делает USB Type-C более универсальным, чем старые стандарты, потому что он делает уровень мощности адаптируемым к потребностям нагрузки. Вы можете заряжать смартфон и ноутбук с помощью одного кабеля.

Упаковка.

Большинство кабелей (да почти все) приходят в обычном зип-пакете. Здесь же производитель заморочился вот такой коробкой.

с обратной стороны

крупнее

В коробке пластиковая подложка, разъёмы защищены транспортировочной (а для нас — и эксплаутационной) плёнкой. Есть некая гарантийная карточка и кто уже покупал товары этого бренда, тот видел — стандартные наклейки.

Линии RX и TX разъема USB Type-C

В разъеме есть два набора дифференциальных пар RX и два набора дифференциальных пар TX. Одна из этих двух пар RX вместе с парой TX может использоваться для протокола USB 3.0 / USB 3.1. Поскольку разъем является переключаемым, мультиплексор необходим для правильного перенаправления данных по используемым дифференциальным парам через кабель.

Обратите внимание, что порт USB Type-C может поддерживать стандарты USB 3.0 / 3.1, но минимальный набор функций USB Type-C не включает USB 3.0 / 3.1. В таких случаях пары RX / TX не используются соединением USB 3.0 / 3.1 и могут использоваться другими функциями USB Type-C, такими как альтернативный режим и протокол USB Power Delivery. Эти функциональные возможности могут использовать даже все доступные дифференциальные пары RX / TX.

Пролог.

В начале обзора и так вроде расписал, добавлять особо нечего. Уверен подобные «пути джедая» проходили многие обладатели этих всех докторов. Понятно, если нужно всего лишь посмотреть напряжение или ток (без ёмкости), то самые козырные в плане цены — это синие доктора, из минусов — торчат знатно, собственно, это была главная причина попытки заменить на что-нибудь более компактное.

Линии CC1 и CC2 разъема USB Type-C

Эти линии являются контактами конфигурации канала. Они выполняют ряд функций, таких как обнаружение подключения и извлечения кабеля, определение ориентации разъема / штекера и текущие извещения. Эти контакты могут также использоваться для связи, необходимой для подачи питания и альтернативного режима.

На рисунке ниже показано, как выводы CC1 и CC2 определяют ориентацию разъема / штекера. На этом рисунке DFP обозначает нисходящий выходной порт, который является портом, действующим либо в качестве хоста при передаче данных, либо в качестве источника питания. UFP обозначает восходящий выходной порт, который является устройством, подключенным к хосту или потребителю энергии. Flipped здесь означает перевернутый разъем, Unflipped – неперевернутый.

DFP подтягивает выводы CC1 и CC2 через резисторы Rp, но UFP подтягивает их через Rd. Если кабель не подключен, источник видит высокий логический уровень на выводах CC1 и CC2. При подключении кабеля USB Type-C создается токовый путь от источника питания 5 В до земли. Поскольку в кабеле USB-C имеется только один провод CC, формируется только один путь тока. Например, на верхнем рисунке вывод CC1 DFP подключен к выводу CC1 UFP. Следовательно, вывод DFP CC1 будет иметь напряжение ниже 5 В, но на выводе DFP CC2 будет по-прежнему высокий логический уровень. Поэтому, отслеживая напряжение на выводах DFP CC1 и CC2, мы можем определить подключение кабеля и его ориентацию в пространстве.

В дополнение к ориентации кабеля, путь Rp-Rd используется как способ передачи информации о текущих возможностях источника. С этой целью потребитель энергии (UFP) контролирует напряжение на линии CC. Когда напряжение на линии CC имеет самое низкое значение (около 0,41 В), источник может обеспечить питание по умолчанию USB, которое составляет 500 мА и 900 мА для USB 2.0 и USB 3.0 соответственно. Когда напряжение в линии CC составляет около 0,92 В, источник может выдавать ток 1,5 А. Максимальное напряжение в линии CC, которое составляет около 1,68 В, соответствует допустимому току источника 3 А.

Выводы.

Минусы. Кабель дороже, чем обычные без экранчика. Показывает только ватты (вольты и амперы не показывает). В режиме 5В может запросто не включаться экранчик (скорее всего зависит от гаджета и/или зарядного, т.е. от наличия питания по какой-то из линий). Плюсы. Собственно наличие показометра. Качество изготовление без претензий. Даже коробочку можно отнести в плюс, подарок из кабеля так себе (одариваемый скорее всего даже не подумает, что кабель стоит 10$), но мало ли. Есть напыление на контактах, жилы достаточного сечения для 6А.
Благодарю, что дочитали до этих слов. Если есть вопросы – пишите, постараюсь ответить. Всем тепла!

============== до 28 февраля с купоном BG64a001

цена 8$ для кабеля 1м и 9$ для кабеля 2м. ============== Как обычно напоминаю, что дополнительно применяется купон allowance 1-2$ (в вип центре)

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Линия VCONN разъема USB Type-C

Как было упомянуто выше, USB Type-C стремится обеспечить невероятно высокую скорость передачи данных наряду с высоким уровнем потока энергии. Эти функции могут потребовать использования специальных кабелей при использовании микросхемы внутри. Кроме того, некоторые активные кабели используют микросхему повторного драйвера для усиления сигнала и компенсации потерь, понесенных кабелем. В этих случаях мы можем питать электрическую схему внутри кабеля, подводя питание 5 В, 1 Вт к выводу VCONN. Это показано на следующем рисунке.

Как вы видите, активный кабель использует резисторы Ra, чтобы подтянуть к земле линии CC2. Значение Ra отличается от Rd, поэтому DFP по-прежнему может определять ориентацию в пространстве кабеля, проверяя напряжение на выводах DFP CC1 и CC2. После определения ориентации кабеля контакт конфигурации канала, соответствующий «активной кабельной ИС», будет подключен к источнику питания 5 В, 1 Вт, для питания схемы внутри кабеля. Например, на рисунке 5 действительный путь Rp-Rd соответствует выводу CC1. Следовательно, вывод CC2 подключен к источнику питания, обозначенному VCONN.

Подача питания от USB-C

Как было упомянуто выше, устройства, использующие стандарт USB Type-C, могут согласовывать и выбирать соответствующий уровень потока мощности через интерфейс. Эти согласования мощности достигаются с помощью протокола, называемого USB Power Delivery, который представляет собой однопроводную связь по линии CC, рассмотренной выше. На следующем рисунке показан пример USB Power Delivery, где приемник отправляет запросы источнику и регулирует напряжение VBUS по мере необходимости. Сначала запрашивается 9-вольтовая шина. После того, как источник стабилизирует напряжение шины на уровне 9 В, он отправляет сообщение «готов к питанию» в приемник. Затем приемник запрашивает шину 5 В, а источник предоставляет ее и снова отправляет сообщение о готовности источника питания.

Важно о – это не только переговоры, связанные с доставкой энергии. Помимо этого другие переговоры, например, связанные с альтернативным режимом, проводятся с использованием протокола Power Delivery на линии CC данного стандарта.

Спецификация. ТТХ.

Примечание: в обзоре присутствуют чёрный (1м) и зелёный (2м) кабели Baseus 66Вт и красный (1м) Baseus 40Вт (1м)
Заявлено максимально до 66Вт (или 6А) для гаджетов Huawei. У меня из «нагрузки» и блоков питания только Baseus, Xiaomi и Kuula, поэтому максимум, который смог выжать — это 30Вт. Ниже продублирую заглавную картинку — собственно для не-Huawei столько и заявлено.

Длина: 1м, 2м Вес: 35г (1м), 79г (2м)

другие кабеля

Тестер определяет наличие чипа E-Marker (Power Delivery).

определяются вот эти протоколы, но думаю, что это больше касается моей зарядки Baseus GAN 2 Pro

PD Listener «прочитал» вот такое

Замеры на 1м кабеле для 5В 3А, просадка 0,17В и 0,015А.

Замеры на 2м кабеле для 20В 1,5А просадка 0,22В и 0,07А.

Немного забегая вперёд скажу, что мультиметр сопротивления не встретил

Всего «удава» не вижу смысла выкладывать, 1м присутствует.

Ещё фотки разъёмов, экранчика, оплётки.