据外媒报道，欧盟机构已就统一充电器接口的提议达成政治协议。自2024年起，所有在欧盟销售的手机、平板电脑、数码相机和无线耳机等电子设备的制造商应将其充电接口统一为Type-C，制造商在销售这些设备时不必分发充电设备。据统计，这一做法将为消费者每年节省2.5亿欧元开支，减少1.1万吨电子垃圾。
除了更好的充电效率，基于Type-C的设备还拥有强大的生态系统，可以广泛兼容几乎所有使用Type-C接口的产品。用户可以通过Type-C接口直接插入u盘、键盘、显示器以及任何外设。让让我们从引脚信号和PCB布局中了解更多有关USB Type-C的信息。
USB Type-C是USB连接器系统的规范，在智能手机和移动设备上越来越普及，可以传输电力和数据。
不像USB的早期产品，它也是可逆的-所以你不不需要多次尝试插入它。
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什么是USB-Type-C
Us-c是一个相对较新的标准，旨在提供高达10Gb/s的高速数据传输和高达100W的功率。这些功能可以使USB-C成为现代设备真正的通用连接标准。
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功能介绍
US-C界面有三个主要功能：
它有一个可逆的连接接口。接口的设计使得插头可以相对于插座翻转。
它支持USB 2.0、USB 3.0和USB 3.1 Gen 2标准。此外，它还可以在称为备用模式的操作模式下支持DisplayPort和HDMI等第三方协议。
它允许器件通过接口协商和选择合适的功率流。
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信号图
USB Type-C连接器有24个引脚。图1和图2分别示出了USB Type-C插座和插头的引脚。
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USB 2.0差分对
和D引脚是用于USB 2.0连接差分对。插座里有两个D针和两个D针。
然而，这些引脚相互连接，实际上只有一个USB 2.0数据差分对可用。冗余设计仅提供可逆连接器。
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以及电源和接地引脚。
VBUS和GND引脚是电源和信号的返回路径。的默认VBUS电压为5V，但标准允许器件协商并选择VBUS电压，而不是默认值。传输允许VBUS具有高达20V的电压。最大电流也可以增加到5 A.所以USB Type-C可以提供最大100W的功率。
给笔记本电脑等大型设备充电时，高功率流可能会有用。图3示出了RICHTEK的示例，其中降压-升压转换器用于产生笔记本电脑所需的适当电压。
请注意，功率传输技术使USB Type-C比旧标准更通用，因为它使功率水平适应负载的需要。您可以使用同一根电缆为智能手机和笔记本电脑充电。
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RX和TX引脚
有两组RX差分对和两组TX差分对。
两个RX对中的一个和TX对可以用于USB 3.0/USB 3.1协议。因为连接器是可逆的，所以多路复用器需要通过电缆正确地重新路由所采用的差分对上的数据。
请注意，USB Type-C端口可以支持USB 3.0/3.1标准，但USB Type-C的最低功能集不包括USB 3.0/3.1。在这种情况下，USB 3.0/3.1连接不使用RX/TX对，可以由其他USB Type-C功能使用，例如待机模式和USB供电协议。这些功能甚至可以利用所有可用的RX/TX差分对。
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CC1和CC2引脚
这些引脚是通道配置引脚。它们执行许多功能，例如电缆连接和移除检测、插座/插头方向检测和电流广播。这些引脚也可用于电力输送和备用模式所需的通信。
下面的图4显示了CC1和CC2引脚如何显示插座/插头的方向。在此图中，DFP代表面向下游的端口，它在数据传输中充当主机或电源。UFP代表面向上游端口，它是连接到主机或电力消费者的设备。
DFP通过Rp电阻拉高CC1和CC2引脚，但UFP通过Rd拉低它们。如果没有连接电缆，信号源会在CC1和CC2引脚上看到逻辑高电平。连接USB Type-C电缆可以创建从5V电源到地的电流路径。由于USB Type-C电缆中只有一条CC线，因此只形成一条电流路径。例如，在图4的上图中，DFP的CC1引脚连接到UFP的CC1引脚。因此，DFP CC1引脚的电压低于5 V，但DFP CC2引脚仍处于逻辑高电平。因此，通过监控DFP CC1和CC2引脚上的电压，我们可以确定电缆连接及其方向。
除了电缆方向，Rp-Rd路径也用作传输源电流能力信息的方式。因此，功耗(UFP)监控CC线上的电压。当CC线上的电压具有其最低值(约0.41 V)时，源可以分别为USB 2.0和USB 3.0提供500 mA和900 mA默认USB电源。当CC线电压约为0.92 V时，电源可以提供1.5 A的电流.最高CC线电压约为1.68 V，对应于3A的源电流能力。
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VCONN引脚
如上所述，USB Type-C旨在提供超快的数据传输速度和高水平的功率流。这些功能可能需要使用特殊的电缆，这些电缆通过在内部使用芯片进行电子标记。此外，一些有源电缆使用再驱动芯片来加强信号和补偿电缆造成的损失。这种情况下，我们可以向电缆内部的电路施加5 V和1 W电源，从而向VCONN引脚供电。如图5所示。
可以看到，有源电缆使用Ra电阻来下拉CC2引脚。Ra的值不同于Rd的值，因此DFP CC1仍然通过检查DFP的引脚CC1和CC2上的电压来确定电缆方向。电缆方向确定后，与有源电缆IC 将连接到一个5 V、1 W的电源上，为电缆内部的电路供电。例如，在图5中，有效Rp-Rd路径对应于CC1引脚。因此，CC2引脚连接到VCONN代表的电源。
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SBU1和SBU2引脚
这两个引脚对应于仅在待机模式下使用的低速信号路径。
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USB电源
现在我们已经熟悉了USB-C标准的安装，让简单介绍一下USB供电和待机模式。
如上所述，使用USB Type-C标准的设备可以通过接口协商和选择适当的功率流水平。这些电源协商是通过一个称为USB电源传输的协议实现的，这是上面讨论的CC线上的单线通信。下面的图6显示了一个USB电源示例，其中接收器向源发送请求，并根据需要调整VBUS电压。首先，需要一条9V总线。当电源将总线电压稳定在9V后，它将发送一个电源就绪给接收者的消息。然后，接收器请求5V总线，源提供它并发送电源就绪再次留言。
值得注意的是USB电源不仅涉及与电源相关的协商，而且其他协商，例如与待机模式相关的协商，都是使用标准CC线路上的电源协议来完成的。
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PCB设计布线要求
审计彭静
标签：c电源引脚