2015年3月,蘋果的MacBook,谷歌的Chromebook ,2015年7月華碩平板ZenPad, 2015年9月Nexus 5X, 6P & Pixel C發布并使用Type C技術,除了這些之外諾基亞Z1,樂視手機和一加2手機也分別有Type C功能。 Type C的話題討論日漸火熱,這使得我們再次審視Type C的未。那么USB Type-C接口到底有什么好?
那么USB Type-C接口到底有什么好?1.支持從正反兩面均可插入的“正反插”功能; 2.最大數據傳輸速度達到 10Gbit/秒; 3.可承受1萬次重覆插拔;4.纖薄設計; 5.USB Type C-C 接口插座端的尺寸約為 8.3mm×2.5mm; 6.配備 USB Type-C 連接器的標準規格連接線可通過 3A 電流,同時還支持超出現有 USB 供電能力的“USB PD”,可以提供最大 100W 的電力。
為什么要做USB-C接口?我們可以檢視下現在的USB接口到底怎么了——USB是通用串行總線接口,通用這個詞確實做到了,目前我們使用的外設中就屬 USB設備最多最方便,但是隨著USB接口更新換代,為了滿足不同市場應用,USB接口也衍生出了Type-A、Type-B接口,這兩種接口還有標準型、Mirco(硬盤底座很多是micro-B接口)及mini(智能手機、平板用的最多)這樣的子分類,更坑爹的是USB 2.0及USB 3.0的mini、Mirco接口根本不通用。現在已經是USB 3.1時代了,如果再繼續這樣的態勢,估計又要弄出新的接口了,這可愧對通用接口之名了。
總結以上,Type C確實有很多的優勢,這個趨勢是有理有據的,那我們就來看看市場,看看市場會怎樣接受Type C。根據不同行業我粗糙的總結了: 最先最快登入的應該是 a.手機;b.筆記本NB;c.充電寶;d.充電器(旅充,車充);e.手持,小型化設備(POS,無人機等)
·選擇他們的原因是有這樣幾點:1.有快捷傳輸信息需求;2.體積有小型化需求;3.充電速度有要求。4.市場量大,利于Tpye C經濟鏈的發展。
·現在市場已經開始滲入,網上專家預測2016將是一個起量,普及期。
·如果就搞個Type C標準接口,先不追求USB3.1,這樣設計簡單成本低,比如手機要是改為USB Type-C USB2.0接口的話,只需要重做線纜,不用芯片,成本很小。
Tpye C要是發展順利,以下市場也會普及: a.高端照明DC to DC ;b.投影儀;c.安防;d.網通;e.工業;f.醫療;g.機頂盒。
選擇他們原因是1.Type C最大支持100W輸出,在一些接口功率足夠支持應用。2.這些行業需要標準化,節約成本。3.需求傳遞速率快,可靠性要求強。
·Type C設計上各家芯片公司都提供了很多方案,但在防護方面很多留給了客戶自己選擇,這方面我可以重點聊聊,說起防護,無非就是過壓過流防護。
過壓防護,Type C的信號線有很多,都需要做靜電防護,USB Type-C為了保證正反都可以插就用了兩組,但實際上數據傳輸還是只用了一組RX/TX,速度就已經達到10Gb了。如果后面升級協議,兩組都傳的話就和DisplayPort一樣20Gb了。所以未來趨勢ESD的容值要求更低了(<0.1pF)
信號線傳輸速率和AEM推薦容值總結:
過流防護,在Type C前端一般設計會加power switch,所以一部分USB2.0不加fuse。但是由于Type C的電流很大,負載的功率較大,異常帶來的沖擊能量是破壞性的。所以power switch不能完全cover接口安全性的問題了,這就需要做過流防護。
Type C電源和地各有4個,所以可以支持到100W。P.S. 到自己車載車充口查看,發現可以支持180W,所以車充以后做type C NB充電應用是有前景的。 如下圖。USB Type-C支持20V/5A,是需要另外加支持USB PD的芯片,所以USB Type-C接口不一定有20V/5A功能。
當然,type C的功能在pin腳定義上也可以看出,比如有pin腳TX/RX兩組差分信號,CC1和CC2是兩個關鍵引腳,作用是探測連接,區分正反面,區分DFP (Downstream Facing Port)和UFP (Upstream Facing Port) ,配置Vbus (USB Type-C和USB Power Delivery兩種模式),配置Vconn(當線纜里有芯片的時候,一個cc傳輸信號,一個cc變成供電Vconn ),配置其他模式(如接音頻配件時, DisplayPort ,pcie總線)。
DFP (Downstream Facing Port)也就是主,UFP (Upstream Facing Port)為從。除了DFP、UFP,還有個DRP (Dual Role port),DRP可以做DFP也可以做UFP。當DPR接到UFP,DRP轉化為DFP。當DRP接到DFP,DRP轉化為UFP。兩個DRP接在一起,這時就是任意一方為DFP,另一方為UFP。
所以市場上很多小伙伴反映Nexus 6P通過type C連接到Nexus 5x的type C,居然可以執行6p到5x的充電,就是基于以上的原理。
各大廠商的USB Type-C解決方案:
Mouser備貨Amphenol Commercial 高性能USB Type-C連接器
貿澤電子(Mouser Electronics) 開始分銷Amphenol Commercial Products的USB Type-C?連接器。該系列連接器為新興產品設計量身打造,完全兼容USB Type-C規范,并可滿足未來的USB性能需求。Amphenol Commercial USB Type-C插頭和插座尺寸很小,非常適合智能手機、平板電腦和其他移動設備設計,同時還可滿足便攜式電腦的優異性能要求。
恩智浦全新TrEOS系列為Type-C等超高速接口應用提供業界最佳ESD保護
安全連結解決方案的全球領先者恩智浦半導體(NXP Semiconductors N.V.)(納斯達克:NXPI)宣布推出全新TrEOS保護系列產品,該產品系列集超低容值、低鉗位電壓、超強ESD抗打擊及防浪涌能力能力于一身,這三大關鍵能力參數在工作時同時呈現最優指標,目前在業界尚屬首次,因此特別適用于包括USB Type-C在內的超高速傳輸接口,為其應用提供最全面的ESD保護。
產品主要特性:
· 超低容值Cd:應用低至0.10 pF(典型值)的超低電容,信號完整性可達到超高速10 Gbps標準;
· 低鉗位電壓Vcl:低至0.10Ω(典型值)的超低動態電阻,用于極低鉗位電壓保護敏感SoC;
· 強ESD抗打擊能力VESD和防浪涌能力Ippm: 高ESD耐用性可達20 kV接觸放電,高于IEC 61000-4-2第4級保護要求,高抗浪涌性Ippm可達9 A(8/20 μs脈沖IEC61000-4-5)。
ROHM開發出USB Type-C Power Delivery控制器IC
全球知名半導體制造商ROHM開發出在連接信息設備與周邊設備的USB Type-C連接器*1)中實現“USB Power Delivery(以下稱“USBPD”)”的供受電控制器IC“BM92TxxMWV系列”。
“BM92TxxMWV系列”支持最新的USB Type-C標準Rev1.1和USBPD標準Rev2.0,在以往僅可支持7.5W以內供電的USB Type-C設備間,可實現高達100W(20V / 5A)的供受電。因此,即使是筆記本電腦和TV等需要較大功率的設備,也可通過USB端子供電來驅動。同時,在智能手機和平板電腦等USB端子的傳統用途中,還可實現比以往高約4倍以上的快速充電。
另外,還支持可通過USB通信信號線傳輸視頻信號的Alternate-Mode控制,且無需視頻專用端口,因此可在供電的同時傳輸視頻信號等,非常有助于構筑更加便利的環境。
最后介紹下type C layout VIA方案的設計建議:
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