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!
Имею USB шнур с одной стороны обычный USB с другой USB C по которому тф соединяется с автомагнитолой как внешний дисплей используя цифровой сигнал по USB и по нему же управление . При этом заряд не превышает 500 мa хотел бы подключить внешнее питание на ТФ что бы обеспечить максимальный ток заряда . Источник питания можно при этом использовать в том числе и с ускоренной зарядкой или просто мощный 5в с током до 3 а
каи обеспечить ток заряда хотя бы до 2 а
Нужно чтобы смартфон увидел резистор 10 кОм между контактами V и CC. http://rones.su/wp-content/uploads/USB_type-C_active.png
В схеме «Универсальный переходник USB-micro—USB-C с поддержкой OTG» ошибка. Так вместо резистора на 55КОм должен быть 50-51КОм, т.к. сопротивление цепи Vcc-CC должно быть 56КОм. Это утверждение подтверждается вскрытым мной оригинальным переходником от Huawei.
Это допустимое отклонение. В спецификации сопротивление цепи Vcc-CC определено как 56±20% кОм, то есть, от 45 до 67.
Ваше замечание я добавлю в текст статьи. Спасибо.
Вам спасибо. Самое полное и информативное описание разъема что удалось найти в сети.
Так у меня там площадка 4 ПИН только GND d- d+ +5 и все я припаял их с одной и с другой сторнони Если паяю AM + type C все работает Если паяю С+С не работает … спасибо за ответ
Порту с гнездом А не требуется никаких данных об активности/пассивности устройств. Подразумевается, что все подключаемые устройства пассивны.
Порт с гнездом C не даёт питание на подключенное устройство, пока не выяснит, что устройство пассивно (требует питания, а не подаёт его). Выясняется это по состоянию контактов CC. В клавиатуре эти контакты наверняка подключены к GND через 5,1 кОм, но упрощённый шнур не позволяет компу это увидеть.
как на счёт кабелей с возможностью подключения как флешки, так и зарядного устройства к смартфону? типа такого:
https://usbfever.com/index.php?main_page=product_info&cPath=66_316&products_id=2759
или вот:
https://www.gearbest.com/chargers-cables/pp_946388.html?lkid=20466455
возможно там используется корпус разъёма и земля как контакты, а в качестве перемычки — закоротка во флешке или устройстве, но как тогда заряжать смартфон при подключенной флешке если у такого типа разъёмов только 2 роли?
Я не испытывал эти кабели. Могу только предположить, что это универсальные кабели, не выполняющие оба назначения одновременно. Либо это просто OTG кабели с дополнительным питанием периферии, но без заряда самого смартфона.
В подключаемом устройстве никакой закоротки быть не может, так как в гнезде USB-A нет контакта ID, по закоротке которого включается режим OTG.
Благодарю за отличную статью.
Самая лучшая за 2-4 часа сёрфинга в сети на тему.
Есть вопрос, помогите пожалуйста:
1. имеем зарядку для тф/нб, 60w, type-c
2. из-за удобства, нужно с неё по кабелю type-c => type-c, «попросить» 20v/3a
3. просить на радиолюбительскую схему,
без передачи данных, вопросов-ответов,
— просто чисто напряжение и ток.
В вашей статье указано что резисторов можно просить амперы, а как попросить вольты?
Заранее БОЛЬШОЕ СПАСИБО!
пс
возможно у вас есть принципиальная схема или ссылка на схожу по теме статью, если будет пара минут, поделитесь пожалуйста.. пока искал, в рунете, не смог найти (
Напряжение в USB 3.1 запрашивается «цифровым» способом. Для запроса произвольного напряжения служит триггер PowerDelivery — https://mysku.ru/blog/china-stores/66667.html
Добрый день. Приобрел xiaomi mi mix 2s, в нем этот злаполучный type-c. Задача такая: необходимо в один разъем воткнуть наушники зарядку и otg. Насколько это реально? Ещё пригляделся данный девайс. Будет ли он работать?
Не получится одновременно подключить все три устройства. Проблема в том, что адаптеры, типа того, что на фото, рассчитаны на работу с новым портом (USB 3.1), а в вашем смартфоне используется старый порт (USB 2.0). Просто к старому порту припаяли новое гнездо — Type-C.
Возможно, будет работать переходник для одновременного подключения зарядки и наушников.
Насколько я знаю, ваш смартфон поддерживает беспроводную зарядку. Таким образом, можно совместить беспроводной заряд с прослушиванием музыки или с работой по OTG.
Не представляю, как совместить наушники с OTG.
Сам с таким телефоном. Переходник на зу+наушники работает, но без QC, как выяснили в комментарии ниже.
Добрый день. Для смартфонов без разъёма 3.5мм есть переходники для подключения зарядного и штекера 3.5, с которыми не работает быстрая зарядка.
Так и не могу понять, можно ли спаять переходник, чтоб QC работал или там нужный контакт занят резистором для включения режима аналогового аудио?
Проблема в том, что QC для согласования напряжения использует те же контакты D− D+, что и аналоговое аудио.
Ааа, вот в чём беда… Спасибо! Сам не смог найти (хотя искал инфу всего один день пока что), какие именно контакты используются для согласования напряжения.
Друг!
Имеется dev.плата ROC-RK3328-CC, питается по micro usb, в спецификациях написано питание до 12v 2a (да, по microusb).
Так же этот же microusb имеет функцию OTG. Хотел бы перепаять microusb female на type-c female.. Каким способом лучше всего распаять чтоб сохранить функциональность? Я так понимаю, резисторы и конденсаторы не понадобятся? Заранее спасибо)
Увы, не представляю, как сохранить функцию OTG. В USB 2.0 и в USB 3.1 по-разному даётся команда на включение этого режима.
В USB 2.0 — замыкание ID и GND. В Type-C — появление 5,1 кОм между CC и GND.
Приветствую. Не подскажете, есть ли возможность через USB-C передавать сигнал от стереомикрофона?
Мне такой способ не известен, но он должен быть, так как стереомикрофоны со штекером type-c всё же продаются: http://www.boya-mic.com/wap/stereomicrophonesystem/1085.html
Полагаю, аналоговый стереосигнал передать не получится. Потребуется внешняя type-c звуковая карта со стереовходом под аналоговый микрофон. Разумеется, необходимо, чтобы приёмное устройство поддерживало внешнюю карту.
К какому устройству вы желаете подключить стеремикрофон?
В наличии телефон Galaxy S8. Раньше была Xpiria Z3, картинка не очень, зато писался стереозвук, что очень критично при записях с концертов. А теперь стоя близко к сцене вроде картинка относительно нормальная, но звук просто бубнит в лучших традициях моно. Нашел для айфонов всякие стереомикрофоны, на андроид никак. Ещё конечно критичен уровень записи звука. Хотя бы 120дБ.
Кстати, спасибо за наводку. Посмотрю этот мик.
Правда, не подскажу, насколько он хорош и правда ли там стерео. Рекомендую поискать отзывы и удостовериться в совместимости микрофона с вашим смартфоном. Я-то не пользуюсь внешними микрофонами.
Добрый день. Имею электронный стабилизатор для экшен камер Zhiyun Evolution Z1 и была камера garmin virb ultra 30, и все было хорошо пока я не поменял камеру на Gopro hero 7. Этот кабель (на фото со штекером мини USB) используется для подключения камеры к аккумулятору стабилизатора и её зарядке, при этом съемка может вестись очень долго (я ни разу не разрядил аккумуляторы полностью, хотя снимали почти без перерыва в многочасовых поездках на авто).
Сейчас, когда я поменял камеру оказалось, что в камере для зарядки используется разъем USB-C. В комплекте со стабилизатором такого кабеля нет. Искал переходник mini usb – usb-c. Оказалось это большая редкость, есть пара вариантов только на aliexpress. Обращался к производителю, ответа не получил.
Вопрос: возможно ли перепаять штекер мини usb (на фото) на штекер usb-c?
Спасибо.
Существующий переходник служит исключительно для заряда?
Если сможете прозвонить, какой провод (цвет) в существующем переходнике с каким контактом mini USB связан, я нарисую схему перепайки.
Но чтоб не резать существующий кабель, предлагаю спаять дополнительный переходник. Для переходника вам потребуется:
• гнездо USB mini — (на Али)
• штекер USB type-C — (на Али). Распайка нарисована именно под этот штекер.
Схема переходника ▼
Да для зарядки. Спасибо за подсказку. С переходником вариант более подходящий. Буду искать разъем и штекер. Спасибо.
Я дал ссылки на конкретные разъёмы, продающиеся на Али. Заказывайте их. Будут вопросы — обязательно обращайтесь.
У меня есть type C 2 штуки 4 пин я паяю их на кабель Хочу один в материнку подключить разем второй к клавиатуре …. но когда подключаю он не работает … я паял +5 к +5 , d- с d- .. прозвон идел но не работает
Может быть порт у клавиатуры не USB 2.0, как вы распаяли, а USB 3.1, и ей нужен полноценный кабель.
Во всяком случае, провода CC1 и CC2 тоже надо бы распаять. Или просто впаяйте резистор 5.1 кОм между CC и GND в том штекере, который подключаете к компу.
Может быть, вы распаяли D- и D+ только с одной стороны разъёма или перепутали эти контакты местами.
По стандарту следует распаять на обоих штекерах все четыре плюса, четыре земли, два D- и два D+.