Достоинства порта USB 3.1:
★ быстрый
★ мощный
★ универсальный
Достоинства разъёма Type-C:
★ долговечный
★ симметричный
Теперь гарантированно можно подключить USB кабель к устройству с первого раза.
⚠ Следует различать понятия «порт» и «разъём». Разъём (гнездо) Type-C можно припаять хоть к старому телефону (вместо micro-USB), но порт так и останется старым USB 2.0 — скорости заряда и передачи данных это не прибавит. Из удобств появится лишь симметричность и надёжность разъёма.
⚠ Таким образом наличие Type-C ещё ни о чём не говорит. Продаются модели смартфонов с новым разъёмом, но со старым портом. Перечисленные в этой статье достоинства к таким смартфонам не относятся.
Назначение контактов
Контакты разъёмов на схемах показаны с внешней (рабочей) стороны, если обратное не оговаривается особо.
Скачать спецификацию USB type-C в PDF (En)
Порт содержит 24 контакта (12 контактов на каждой стороне). «Верхняя» линейка нумеруется A1…A12, «нижняя» — B1…B12. По большей части линейки идентичны друг другу, что и делает этот порт равнодушным к ориентации штекера. Контакты каждой линейки можно разбить на 6 групп: USB 2.0, USB 3.1, Питание, Земля, Согласующий канал и Дополнительный канал. А теперь рассмотрим подробнее.
• Собственно, USB 3.1. Линии высокоскоростной передачи данных: TX+, TX-, RX+, RX- (контакты 2, 3, 10, 11). Скорость до 10 Гб/с. В кабеле эти пары перекроссированы, и что для одного устройства является RX, другому представляется как TX. И наоборот. По особому распоряжению эти пары могут переквалифицироваться под другие задачи, например — под передачу видео.
• Старый добрый USB 2.0. Линии низкоскоростной передачи данных: D+/D- (контакты 6, 7). Этот раритет включили в порт ради совместимости со старыми тихоходными устройствами до 480 Мб/с.
• Плюс питания — Vbus (контакты 4, 9). Стандартное напряжение 5 вольт. Ток выставляется в зависимости от потребностей периферии: 0,5А; 0,9А; 1,5А; 3А. Вообще, спецификация порта подразумевает передаваемую мощность до 100Вт, и «в случае войны» порт способен питать монитор или заряжать ноутбук напряжением 20 вольт!
• GND — «Земля»-матушка (контакты 1, 12). Минус всего и вся.
• Согласующий канал (или конфигурирующий) — СС (контакт 5). Это главная фишка USB type-C! Благодаря этому каналу система может определить:
— Факт подключения/отключения периферийного устройства;
— Ориентацию подключенного штекера. Как это ни странно, но разъём не абсолютно симметричен, и в некоторых случаях устройству хочется знать его ориентацию;
— Ток и напряжение, которое следует предоставить периферии для питания или заряда;
— Необходимость работы в альтернативном режиме, например, для передачи аудио-видео потока.
— Кроме функций мониторинга этот канал в случае необходимости подаёт питание на активный кабель.
• Дополнительный канал — SBU (контакт 8). Дополнительный канал обычно не используется и предусмотрен лишь для некоторых экзотических случаев. Например, при передаче по кабелю видео, по SBU идёт аудиоканал.
Распиновка USB 3.1 Type-C
«Полосатым цветом» здесь изображены контакты неизолированного провода.
Странным решением было отмаркировать провода D+ и D- не как в USB 2.0, а наоборот: D+ белый, D- зелёный.
Серой обводкой помечены провода, чей цвет по словам Википедии не регламентирован стандартом. Автор вообще не нашёл каких-либо указаний на цвета проводов в официальной документации.
Распайка коннекторов Type-C ▼
Кабели USB type-C
Схема типового кабеля USB-C «вилка-вилка»▼
Схема дата-кабеля для подключения устройств с USB-C к порту USB 3.0 ▼
Технология питания/заряда USB PD Rev.2 (USB Power Delivery)
У кабеля USB-C нет таких понятий как «коннектор-A» или «коннектор-B» — коннекторы теперь во всех случаях одинаковы.
Роли устройства обозначены новыми терминами:
DFP — активное, питающее устройство (как бы порт USB-A)
UFP — пассивное, приёмное устройство (как бы порт USB-B)
DRP — «двуличное», динамически изменяющее свой статус устройство.
Кроме того, заряжающее устройство называется Power Provider, заряжаемое — Power Consumer.
Распределение ролей осуществляется установкой на контакте CC определённого потенциала с помощью того или иного резистора:
▶Активное устройство (DFP) определяется по резистору между контактами CC и Vbus.
Номинал резистора сообщает потребителю, на какой ток он может рассчитывать:
56±20% кОм — 500 или 900 мА
22±5% кОм — 1,5 А
10±5% кОм — 3 А
▲ Переходники с USB 2.0 (3.0) на USB-C, служащие для подключения новых смартфонов к старым ПК или ЗУ распаяны по схеме DFP, то есть, показывают себя смартфону как активное устройство
▶Пассивное устройство (UFP) определяется по резистору между контактами CC и GND.
Номинал резистора: 5,1 кОм
▲ Переходники с USB-C на USB-OTG распаяны именно по схеме UFP, то есть, имитируют потребляющее устройство.
⚠ Технологию USB PD Rev2 в которой по контакту CC согласуются ток и напряжение заряда не следует путать с технологией Quick Charge (QC), где по контактам D− и D+ согласуется только напряжение заряда. USB PD Rev2 поддерживается только в USB 3.1.
QC поддерживается без привязки к версии порта.
Переходник USB-micro—USB-C
Переходник micro-USB 2.0 на USB type-C служит для подключения гаджета с гнездом Type-C к стандартному дата-кабелю USB 2.0 для заряда и синхронизации с ПК. В переходнике установлен резистор 56 кОм между контактами CC и Vbus.
Этот резистор как бы говорит смартфону: «К тебе подключили активное устройство − заряжайся. Больше 0,9 ампер не дам».
То есть, даже от мощного зарядного устройства (скажем, на 3 ампера) через такой переходник мы не возьмём больше 0,9 ампер. Чтобы смартфон не стеснялся и взял 3 ампера, нужно заменить резистор на 10 кОм ▼
Внешний вид платы ▼
Универсальный переходник USB-micro—USB-C с поддержкой OTG
Наш читатель Сергей выслал схему универсального переходника micro-USB-BF to USB type-C (Тип 51125 Z22) − через него можно подключить как Data-кабель так и OTG-кабель USB 2.0. В зависимости от кабеля смартфон либо заряжается, либо работает с периферией.
В идеале вместо 55 кОм стоило бы использовать 51 (как в аналогичном переходнике от Huawei), чтобы в цепи Vcc-CC получались каноничные 56 кОм. Но спецификация не требует такой точности. Номинал сопротивления Vcc-CC допускается в диапазоне 45…67 кОм.
Внешний вид платы ▼
Вариант универсального переходника
Наш читатель Кирилл поделился схемой занятного переходника, подобного предыдущему▲. Ключевое отличие — в гнезде micro-USB не задействован контакт ID (№5), и оба резистора (и DFP, и UFP) подключены постоянно.
Устройство, к которому подключен этот переходник через Type-C, определяет свою роль по наличию или отсутствию напряжения на контакте Vbus. Если сперва подключить к переходнику зарядное устройство через гнездо micro-USB, а потом подключить переходник к смартфону, то порт смартфона обнаружит напряжение заряда и переведёт смартфон в режим потребления. Если же просто подключить переходник, то смартфон входит в режим OTG и подаёт напряжение сам.
Переходник испытывался на смартфоне Samsung Galaxy S8.
Переходник USB-C—USB-AF
Чтобы подключить USB-периферию к устройству с портом USB-C, в переходнике необходим резистор 5,1 кОм между контактами CC и GND.
Этот резистор сообщает смартфону: «К тебе подключено пассивное устройство. Подай питание».
Рассмотрим схему переходника OTG type-C на примере Type-C USB 3.1 To USB 3.0 OTG Adapter. Это переходник для подключения периферии USB 3.0 (2.0) к ПК или к смартфону Type-C.
Цвета проводов Data, TX и RX в этой модели несколько отличаются от каноничных, прошу обратить на это внимание! ▼
Ещё одна важная деталь — во всех переходниках типа USBtype-C—type-C или USBtype-C—USB3.0 (не обязательно OTG!) между контактами Vbus и Gnd необходим конденсатор для защиты контактов разъёма от искр при подключении. Например, для переходников на USB 3.0 требуется номинал конденсатора — 10нФ±20%×30В. Переходники на USB 3.1 требуют конденсатор большей ёмкости, а переходники на USB 2.0 не требуют конденсатора вовсе. Подробнее читайте в англоязычной статье «VBUS Bypass Capacitor».
Распайка платы переходника Type-C to USB 3.0 OTG с разных сторон ▼
Аналоговый звук через Type-C
Стандартом предусмотрена возможность передачи аналогового звука через цифровой порт. Эта возможность реализована в смартфонах HTC серии U, HTC 10 Evo, Xiaomi Mi, LeTV. Автор будет признателен, если читатель пополнит этот список.
Режим называется «Audio Adapter Accessory Mode». За подробностями обращайтесь к статье «Аналоговый звук через USB-C».
Для работы в этом режиме служат аналоговые гарнитуры с вилкой Type-C. Для подключения классической гарнитуры со штекером «джек» предусмотрены переходники.
Переходник для наушников и одновременной зарядки на GearBest ▶
Аналоговый звук передаётся по каналам Data−, Data+, SBU1 и SBU2. Смартфон переходит в этот режим, если в вилке гарнитуры или переходника между контактами A1—A5 и B1—B5 установлено сопротивление менее 0,8…1,2 кОм. Вместо резистора доводилось видеть просто перемычку.
Видео через USB-C
Для передачи видео через USB 3.1 разработан режим «DisplayPort Alternate Mode».
См. перечень устройств, поддерживающих этот режим.
В режиме «Display Port» назначение контактов порта меняется — две пары TX2/RX2 превращаются в видеоканал, а звуком занимается SBU1/2 ▼
Если материал оказался полезным для вас…
…вы можете нас отблагодарить! Авторам сайта будет очень приятно!
Добрый день!
Приобрел кабель Huawei 5a Data Cable USB Type A to USB Type C.
Через этот кабель поставил телефон на зарядку (Самсунг А50). Телефон взял несколько процентов зарядки и по этому кабелю больше ее не принимал. При этом по родному кабелю продолжил заряжаться вроде нормально.
На непродолжительное время поставил через этот кабель на зарядку Powerbank. Зарядку он принимал. Возможно через несколько процентов зарядки Powerbank то же бы отказался от нее, но рисковать гаджетами не стал.
Прозвонил кабель и оказалось, что один из четырех контактов на разъеме USB Type A замкнут на массу. Не могли бы Вы подсказать нормально ли это? Не все кабели USB Type A to USB Type C совместимы или это бракованный кабель?
«…один из четырех контактов на разъеме USB Type A замкнут на массу».
Не думаю, что проблема в этом, если на корпус штекера замкнут контакт Gnd. Стандарт, конечно, не предусматривает такое соединение. Тем не менее, такие кабели выпускаются, и считается, что для зарядки они вполне годятся.
Вообще, выпускаемые кабели иногда содержат критичные отклонения от стандарта:
• Недостаточно толстые жилы питания.
• Не установлен резистор между СС и Vbus, «разрешающий» смартфону заряжаться.
• Номинал резистора не позволяет смартфону брать полный ток.
Здравствуйте , подскажите пожалуйста можно ли в переходник между телефоном(микро usb) и ЦАПом(мама type-c) впаять гнездо микро usb мама , чтобы во время прослушивания музыки была возможность подключиться к зарядке ? Если это возможно подскажите пожалуйста где можно увидеть схему такого подключения . Спасибо .
Такой режим поддерживается в некоторых смартфонах. Не знаю, будет ли работать у вас. Схема подключения гнезда заряда предельно простая.
Вот что важно — в штекере вашего переходника установлена перемычка между 5 и 4 контактами (чёрный, фиолетовый). Её надо заменить резистором, чтобы смартфон вошёл в режим, когда поддерживается не только раюота ЦАП, но и заряд смартфона. Номинал резистора придётся подбирать, так как стандарта нет. Попробуйте 68 кОм. Есть варианты 25 кОм и 124 кОм.
Вас понял , предельно ясно и доступно ! Спасибо вам огромное !
Подскажите пожалуйста схему распайки otg tip-c на 2 usb , чтобы можно было одновременно Клаву и мышку использовать в Андроиде
Такой схемы не существует. Нужно покупать USB концентратор (хаб).
Кошмар, как же изуродовали интерфейс USB. Видимо стараются сделать его совсем универсальным….
Помогите решить проблему: имеется телефон samsung galaxy a40 и USB ЦАП с усилителем для наушников Xduoo XD-05 plus, у обоих type-c. Комплектный провод type-c to type-c работает без нареканий, но он слишком короткий и не очень качественный, долго не проживет, я с али уже заказал штук 5 разных проводов (с заявкой otg в том числе), но ни один из них не соединяет устройства, хоть в каком порядке их соединяй. В качестве альтернативы получилось соединить таким образом: OTG переходник в телефон и к нему обычный провод type-a to type-c (работает только если otg переходник воткнут в телефон, если развернуть провод и воткнуть переходник в ЦАП, то линка нет). Подскажите в чем может быть проблема, можно ли как то переделать имеющиеся провода или изготовить самому?
Даже не знаю. Как я понял, штатный шнур можно подключать в любом направлении, и всё будет работать. Значит в шнуре никаких согласующих резисторов не впаяно.
В штекере шнура на одной из сторон могут отсутствовать два средних контакта (на фото ▼ помечено красным). Возможно, нужно перевернуть штекер на 180°, хотя на самом деле такая «щербина» в контактах не должна влиять на работу шнура.
Может быть попались некачественные кабели — без оплётки, с тонкими проводами или не распаяны контакты CC. Хотя 5 некачественных шнуров подряд, это странно.
Я бы остановился на варианте Type-C—OTG + USB2.0—Type-C. Решение не самое красивое, но работает.
Благодарю за полезную статью! В своем переходнике type-C to microUSB, поддерживающем OTG, я увидел немного другую схему, где пин id вообще не разведен. Особенность такого переходника в том, что играет роль очередность подключения устройств. Чтобы телефон заряжался через переходник, вначале нужно провод с переходником подключить к зарядному устройству, а затем переходник подключить к телефону. По этой схеме я переделал обычный провод usb_to_typeC в провод поддерживающий OTG (возможность зарядки он по прежнему сохранил).
Это очень интересно! Большое спасибо, что поделились информацией.
• Я хочу уточнить, правильно ли понял вас. В вашем переходнике подключены одновременно оба резистора, и свою роль устройство с гнездом Type-C определяет по наличию или отсутствию напряжения на контакте V. Если напряжение есть, то смартфон заряжается, а если нет, то входит в режим OTG и подаёт напряжение сам. Всё правильно?
• Расскажите о переделке обычного провода. Какой разъём USB 2.0 у него был — обычный или micro, папа или мама? Пришлось ли его менять при переделке?
• Прошу сообщить модель вашего переходника или дать ссылку на этот товар. И с каким устройством такие переходники работают (модель)? Я хотел бы добавить ваш материал в статью.
1) Да, в переходнике установлены оба резистора, но на разных контактах — это важно. Я пробовал подключать оба резистора к одному — на фотографии это видно. Если подключить только переходник, либо переходник с проводом без зарядки, телефон переходит в режим OTG и подает питание на контакт V. Верно.
2)Провод был typeC-male to USB2.0-male, кабель на 4 проводника. Менять ничего не пришлось, только добавить резистор.
3)Переходник внешне выглядит точно так, как и по ссылке в вашей статье. Мне он достался из местных магазинов, так что ссылки на него у меня нет.
Все это я тестировал только на galaxy s8.
Такой провод мне необходим для подключения usb-хаба к телефону тем же проводом, что и провод для зарядки, чтобы в дорогу брать с собой минимальное количество проводов. Хаб входным портом имеет обычный usb female.
Ещё раз спасибо за ответ! Вы очень помогли и сайту и его читателям.
Добавил ваш материал в статью — http://rones.su/techno/usb-type-c-anatomy.html
У меня осталась пара вопросов.
1. Не возникает ли проблем, если сперва подключить переходник к смартфону, а уже потом к ЗУ? Ведь если подключать в таком порядке, смартфон сам выдаст напряжение, а потом получит зарядное напряжение от ЗУ.
2. А что это за странный хаб, у которого вход выполнен в виде USB-A female? Фактически у всех хабов это USB-A male, то есть хвост с папой. В вашем же случае для подключения хаба к ПК требуется шнур папа-папа, а такие шнуры — большая редкость.
1. Если подключить переходник вначале к телефону, а затем к ЗУ, телефон не начинает зарядку, даже если выбрать соответствующий пункт в меню. Чтобы зарядка пошла в этом случае — нужно выдернуть и снова вставить провод в телефон.
2. Хаб тоже подвергся переделке. Цель была — уменьшить количество различных проводов и переходников в дорогу, подключая хаб тем же проводом, который я использую для зарядки телефона. Для меня было сюрпризом, что обычный typeC шнур зарядки не может работать как OTG, хотя при этом шнур microUSB, подключенный через переходник typeC-to-microUSB, поддерживает OTG. Я решил выяснить в чем дело. Оказалось, что у моего покупного переходника важна последовательность подключения устройств, и там стоят два резистора. Я допаял резистор в разъем сразу на нужном кабеле, и он тоже стал поддерживать OTG, о чем я и решил тут поделиться. Решение не идеальное, но имеет место быть.
Благодарю!
Здравствуйте. Интересует как подключить к смартфону с разъёмом type-c одновременно hub и зарядку. И желательно чтобы телефон не ругался на медленную зарядку. Заранее спасибо
Ищите USB концентратор с функцией зарядки. Или док-станцию с функцией концентратора (хаба).
Добрый день! Пытаюсь сделать шнур для питания MacBook AIR 2011 (MagSafe1) от блока питания с Type-C Выходом. На Magsafe всего два провода .. Я их подсоединяю к + — от type C но питание не идёт. На выходе 0 вольт. Подскажите где капать) заранее спасибо за ответ и за щедрый пост )
Чтоб питание пошло, нужно замкнуть резистором контакты CC и Gnd. Вот схема — http://rones.su/wp-content/uploads/USB_type-C_passive.png
Огромное спасибо!
К сожалению ни один hub не подходит, не могу найти подходящего (статью видел, читал). Нужен 1 usb-с male (в ноутбук) на 1 usb-с female charger (зарядка) и 1 usb-c female displayport alt-mode (монитор). У меня имеется родной apple hub на 1 usb-с male (в ноутбук) на 1 usb-с female charger (зарядка), 1 hdmi female, 1 usb data female (для флешек и тд.), вроде как мне надо hdmi и usb перепаять на usb-c. Разве нет?
Добрый день! Являюсь счастливым обладателем macbook 12′ 2017 года с единственным usb-с на корпусе, через который я могу подключать ЛИБО питание для ноутбука, ЛИБО внешний монитор по usb-c с поддержкой displayport alt-mode. Пытаюсь, пока безуспешно, найти разветвитель 2 female usb-с (один вход — родная зарядка, второй вход — usb-c displayport alt-mode) в 1 male usb-c втыкаемый в macbook. Я правильно понимаю, что такой разветвитель вполне реально спаять самому?
Просто разветвитель тут не поможет, нужен хаб. Посмотрите этот обзор — https://it-here.ru/aksessuary/luchshie-usb-type-c-haby-razvetviteli-dlya-macbook/ — может быть что-то подойдёт.
К сожалению смотрел (читал даже именно эту статью). Нужен именно 1 usb-c на 2 usb-c. А почему не подойдет разветвитель?
У меня имеется родной hub от apple, который имеет 1 male usb-c, 1 female usb-с charger, 1 female hdmi, 1 female usb 3.0 (для флешек и тд.), понятно, что там внутри есть свой контроллер. Это говорит, что usb-c female в ноутбуке точно может одновременно принимать и зарядку и передавать картинку на монитор.
Получается мне надо hdmi и usb в хабе перепаять на usb-c. Или оно не сможет так работать?
Разветвитель не сможет заставить один порт работать в двух разных режимах одновременно. Требуется устройство, способное из одного порта сделать два разных.
HDMI нельзя превратить в USB 3.1.
Понял, спасибо! Жаль конечно =/
Я бы на вашем месте обратился в техподдержку Apple. И пообщался бы на форумах с другими владельцами макбуков. Решение должно быть.