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USB–C和Type–C一样吗?Type C 为什么势头这么猛?

admin
2024年10月18日 22:21 本文热度 114

Type C接口长什么样? 

Type C 是USB国际协会这个大家族2014 年公布的新生代接口标准,现在已经在部分笔记本电脑和手机上实现,如下图所示。

笔记本上的 Type C 接口已经支持了供电和 USB3.0,很快会支持更多的接口协议,包括DP、HDMI、MHL、Thunderbolt等。

Type C 为什么势头这么猛?

话说,Type C 为什么势头这么猛?根据USB国际标准协会自己的说法,有三点:

轻薄又皮实 - 适合手机、平板和笔记本电脑等移动设备。

正插反插都可以 - Type C接口长

再也不担心因为方向不对,插不进去了,以前说‘即插即用’,前提是‘不要插反了’,现在不用担心这个问题了。下图是 Type C 接口的放大照片,上下完全对称 ,各有12个管脚)。

支持不同级别的充电或供电

以后连个显示器,可以不接墙上的电源,直接一根Type C线缆过去就可以了,再也不用到哪里,都到墙上寻找电源了;还有就是速度,最高支持Thunderbolt 3.0,一个Type C 接口支持高达 40Gbps 的数据速率,不仅秒杀现存的所有高速数字接口,即使是尚未普及的 USB3.1 最高速率也不过是 10Gbps 而已。

什么是Type–C公口和母口?

将设备连接到电脑上时,一般电脑上的接口叫母口,而连接线的接口叫公口。通俗点说,公口就是要“插入”的口 (Male),而母口是“被插入”的口 (Female)。

那麽,USB–C和Type–C一样吗?

大家曾有疑惑,USB-C和Type-C到底是不是一样的接口呢?答案是肯定的,它们是同一种接口。USB-C和Type-C是同一个东西,没有实质性的区别。

这些尺寸更小的USB版本,刚好可以用于轻薄类的产品中

USB Type-C是什么?

维基百科的概念解释:

"USB Type-C,又称USB-C,是一种通用串行总线(USB)的硬件接口形式,外观上最大特点在于其上下端完全一致,与Micro-USB相比这意味着用户不必再区分USB正反面,两个方向都可以插入。"

所以,USB-C是Type-C的一种叫法。USB-C接口全称为USB Type-C,是一种新型的物理接口类型,其规范由USB标准化组织USB-IF发布。USB-C接口具有超薄、不分正反面、传输速度快、更高的电力传输和更多的功能扩展等特点。相比于传统的USB接口,它的体积更小、更方便使用。

需要注意的是,虽然USB-C和Type-C是同一种接口,但是它们的名称来源于不同的制造商。USB-C是USB的下一代接口,由USB-IF协会开发,而Type-C是USB-C的商标名称,由Type-C联盟开发。因此,虽然它们是同一种接口,但是制造商不同,这也导致了一些混淆。

各类USB接口对比图

USB Type-C 是一项具有突破性的技术,它提供了更高的数据速率、更强大的功能和连接灵活性.

设计工程师和测试工程师在为他们的产品集成 USB Type-C 时必须确保互操作性和测试一致性,因而经常遇到各种各样的挑战。针对 USB Type-C 的一致性测试标准越来越多;更高的数据传输速度、更大的功率和更多功能也使 USB Type-C 变得更加复杂。

图 USB Type-C 引脚输出。注意观察其中的对称和互逆(正反可插)结构

供电规范将会继续发展。不过,电源、物理层和协议层仍是一致性测试的主要对象。设计工程师 必须考虑的重要测试参数包括:多个不同的电压电平、设备充电、电缆功能,以及确定供电方与用电方的设备状态。

Type-C供电

USB Type-C 通过整合被称作 USB 供电(USB PD)的动态电源系统,进一步扩大了 USB适用范围。USB Type-C 不但扩展了数据传输功能,还可传输高达 20 伏、5 安和 100 瓦的电力, 支持对更多类型的设备进行充放电。USB PD 拥有智能且灵活的系统级电力管理能力,支持双向充电 — 可为连接的供电(供应电力)和用电(吸收电力)设备切换供电方向。这种动态供电使 USB Type-C 得以有可能借助 ALT 模式来支持其他的视频和音频信号标准,例如 DisplayPort 或 Thunderbolt。

PD快充原理

PD(Power Delivery)协议简单来说是一种快速充电标准。

电压和电流的调整 - PD充电协议通过调整电压和电流来提供不同的充电功率。根据设备的需要,PD充电器可以提供5V、9V、15V、20V等不同的电压,以及0.5-2A、1-3A、3-5A5-10A等不同的电流。通过同时调整电压和电流,可以实现更高的充电功率,最高可达100W。

通信协议 - PD充电协议采用了一种基于USB-C端口的通信协议,通过这种方式实现了充电器与设备之间的信息交换。在充电过程中,设备会向充电器发送请求,要求提供不同的电压和电流。充电器接收到请求后,会根据设备的需求调整输出电压和电流。这种通信方式使得充电过程更加智能和高效。

PD协议包含PD协议的Type-C 系统从Source到SINK的系统框图大致如下:

Source和Sink各有一个PD芯片:

PD的系统框图

首先,在设备之间建立一个端到端的 USB Type-C 连接,并且通过 CC(配置通道)线来确定 电缆方向。USB 连接初始化从 PD 开始。作为首要任务,PD 会通过 PD 电路与任何一条全功能 Type-C 电缆(其中带有电子标记芯片)之间的电子连接来了解该条电缆的功能。这种电子芯片 带有电缆配置信息,上面携带的电流承载能力(3A 或 5A)、性能(USB 2.0、USB 3.1 Gen 1 或 Gen 2)和厂商标识(USB Type-C 电缆ID 函数)等信息可支持进行电子识别和配置。

识别电缆之后,PD电路及所连接的设备就会使用 CC1 / CC2 专用线路来发送和接收 BMC(双相 标记编码)消息,并开始进行电力协商。USB Type-C 设备使用针对电源的六个固定电源配置文 件之一进行配置(下图 )。设备会在给定时间内与 PD电路“协商”其所需的电源配置并请求特 定的电力级别,可变电流高达 5 A、可变电压高达 20 V。USB PD 动态管理电力分配,调整电压 和电流,并为连接的所有设备确定供电/用电角色。

图 USB Type-C 电源配置文件

USB电压是多少伏? 220V电源供电和 USB供电有什么区别?

USB接口一定是5V电压吗?答案是否定的,因为USB从1.0迭代到当下,其传输速度有了很大变化,基于用途的不同,电压分为5V、12V、20V几个梯次,最大供电可达100W,而且一些应用在移动设备上的特殊USB接口,还支持盲插功能。

以手机为例,最常见的USB接口的电压都是5V。如果是想要使用高电压的USB接口,需要额外的充电协议支持,基于接口种类的不同,在电压方面也会有所限制,必须要确定USB接口的种类、供电的设备才能估算出接口的电压,但最稳妥的办法是使用的测压表测量。

220V电源供电和USB供电有什么区别?

220V供电是指交流电的有效值为220伏特的电力供应,常见于家庭和工业用电。220V电力主要用于大功率设备,如电饭锅、空调、冰箱等。其特点是电压稳定,适用于各种大功率电器设备。

USB供电和220V供电的区别‌
电压和电流‌不同 - USB供电的电压范围较广,可以是5V、12V、20V等,电流最大可达500mA;而220V供电的电压固定为220V,电流根据设备需求变化。
应用设备‌不同 - USB供电适用于小型电子设备,如手机、MP3播放器等;而220V供电适用于大功率电器,如电饭锅、空调等。
安全性和便利性‌不同 - USB供电支持热插拔,使用方便,但电流和功率有限;220V供电需要专业的接线和保护措施,使用不当有安全隐患。

名词解释

Alternate Mode Adapter(AMA):支持PD USB交替模式的设备,作为UFP存在
Alternate Mode Controller (AMC):支持PD USB交替模式的主机,作为DFP存在
Augmented Power Data Object(APDO):体现Source端的供电能力或者Sink的耗电能力,是一个数据对象
Atomic Message Sequence(AMS):一个固定的信息序列,一般作为PE_SRC_Ready, PE_SNK_Ready or PE_CBL_Ready的开始或者结束
Binary Frequency Shift Keying (BFSK):二进制频移键控
Biphase Mark Coding(BMC):双相位标识编码,通过CC通信
Configuration Channel (CC):配置通道,用于识别、控制等
Constant Voltage (CV):恒定电压,不随负载变化而变化
Current Limit (CL):电流限制
Device Policy Manager(DPM):设备策略管理器
Downstream Facing Port(DFP):下行端口,即为HOST或者HUB下行端口
Upstream Facing Port(UFP):上行端口,即为Device或者HUB的上行端口
Dual-Role Data (DRD):能作为DFP/UFP
Dual-Role Power (DRP):能做为Sink/Source
End of Packet (EOP):结束包
IR Drop:在Sink和Source之间的电压降
Over-Current Protection(OCP):过流保护
Over-Temperature Protection(OTP):过温保护
Over-Voltage Protection(OVP):过压保护
PD Power (PDP):Source的功耗输出,由制造商在PDOs字段中展示
Power Data Object (PDO):用来表示Source的输出能力和Sink的消耗能力的数据对象
Programmable Power Supply (PPS):电源输出受程序控制
PSD:一种吃电但是没有数据的设备,如充电宝
SOP Packet:Start of Packet,所有的PD传输流程,都是以SOP Packet开始,SOP*代表SOP,SOP’,SOP’’
Standard ID(SID):标准ID
Standard or Vendor ID(SVID):标准或产商ID
System Policy Manager(SPM):系统策略管理,运行在Host端
VCONN Powered Accessory(VPA):由VCONN供电的附件
VCONN Powered USB Device(VPD):由VCONN供电的设备
Vendor Data Object (VDO):产商特定信息数据对象
Vendor Defined Message(VDM):产商定义信息
Vendor ID (VID):产商ID


该文章在 2024/10/19 12:22:09 编辑过
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