C型USB 1.2版——USB具有更广阔的市场

C型USB 1.2版——USB具有更广阔的市场

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  C型USB改变USB生态系统的一种重要途径是通过USB电缆两端互换(不只是翻动)。这使得诸如膝上型电脑或智能手机的USB设备取决于其所连接的其它USB装置具有不同的行为,因为数据角色和功率角色可独立交换。USB开发者论坛已经发布了C型USB 1.2版本规格。其在1.1版本上做出几个关键变化,我将在此博文中总结,但最大的区别是用来描述这种新型USB生态系统的术语变化。您可能会说了C型USB术语通过此版本进行了“返工”。

  新的术语更好地解释了这一新型USB世界,旨在澄清并强调数据角色和功率角色是彼此正交的(除了初始功率角色确定初始数据角色)。换句话说,USB完全融入这一新型二维生态系统。下述表格具有一些需了解的关键术语。

 

术语

说明

DFP

朝下端口(数据角色)

UFP

朝上端口(数据角色)

DRD

双重角色数据,可以是UFP或DFP(需要USB PD)

源码唯一

为USB连接器(功率角色)的VBUS引脚提供电源

汇唯一

耗费USB连接器(功率角色)的VBUS引脚电源

DRP

双重作角色功率,可为源或汇

默认源

除非连接到一个源码唯一(功率角色),DRP连接作为一个源。

默认汇

除非连接到汇唯一装置(功率角色),DRP连接作为一个汇。

图1为许多可能的应用分类,并显示它们落在此二维网格中的位置。

 

1CUSB 1.2版的应用实例

 

  USB供电启用交换或更改数据的作用。例如,可能有一个双角色数据(DRD)系统,该系统通常是一个动力源,但可以是DFP(主机)或UFP(装置)。或可能有一个双角色功率(DRP)系统,该系统是一个DFP(主机),同时采集功率,但在功率下降时不支持数据。讨论所有可能的应用是另一篇博文的主题,但在此博文中,我只是想强调数据角色和电源角色的分离。

  初始功率角色和初始数据角色仍相关,因为它们总是一直处在C型USB中。初始化作为源的设备要么是DFP或无法获得数据;它可能不会作为一个UFP进行初始化。同样,初始化作为汇的设备要么是UFP或无法获得数据。为了在初始连接后交换数据角色,您必须使用USB供电消息DR_Swap。

  C型USB具有两种特性,称之为默认源和默认汇。(1.2版增加了有关这些功能的澄清,之前的版本分别称之为试验源和试验汇。)默认源功能旨在用于主要提供电源、有时也会造成能量沉降的系统,如移动电源。除非它连接到源码唯一或其电池耗尽,否则移动电源应提供电源。默认接收器功能旨在用于主要造成能量沉降的系统,如智能手机,但若连接到一个源码唯一附件,其也可采集电源。这两个特征可以动态利用,也就是说,取决于它的电池电量或一些其它标准,该系统可变为仅用于汇唯一或默认源。下表总结了C型USB设备的不同种类的角色。

  C型USB 1.2版还有哪些新功能呢?表1列出了其他一些变化。

 

变更

说明

最大源VBUS电容

在空插座的VBUS上,源电容不得超过10mF。实际上,A型端口的传统浪涌电容测试现在适用于所有C型端口。

调试辅助模式

这些鲜为人知的C型模式进行了全面修改。

C到传统A电缆

由于宣传不利,早期C到A传统电缆的构建并不恰当,而新的规格充分说明了如何正确构建这些电缆。

二进制频移键控(BFSK)引用

删除了参照非现存的USB供电1.0标准的BFSK。

接收器断开检测

当电压增加超过5V时,定义接收器如何检测逸出。这仅适用于电力输送汇。

IR压降(即,澄清电缆中的压降)

在USB电缆电源线和接地线的IR压降后,澄清在什么电压水平条件下可以看到汇。

 

  最大源VBUS电容变化仍值得商榷。它论证了USB-IF与传统USB相兼容有多重要。传统USB A型接口在VBUS上通常具有5V电压,即使未连接到任何设备也是如此。其结果是,当连接到一个USB B型端口时,在B型端口有一股浪涌电​​流涌入VBUS电容。USB-IF早已要求USB B型端口的电容不能超过10μF,以限制浪涌电流。

  由于带插座的一个C型USB系统可连接到一个USB传统A型插座,所有C型USB插座也必须限制VBUS的电容不超过10μF。若不这样要求,传统A型USB系统可能无法提供浪涌电流,且其内部电压轨可能会下垂。如果下垂足够严重,可能会导致蓝屏。已知大浪涌电流若重复多次也会导致连接器损坏。

  TI最新的C型USB电力传输设备,TPS25740TPS25740A,都符合最新的C型USB 1.2版本要求。了解TI公司的C型USB解决方案的全系列产品。

其他信息

原文链接:

  • C型USB比起传统USB,具有以下优点:

    可逆插头方向和电缆方向:改进用户体验

    更高的电流传输能力:高达 15W 或 3A 的电力,无需使用外部电源

    更高的数据处理功能:USB 3.1 数据传输速率高达 10 Gbps,有助于更快地完成任务

    电力输送 (PD) 支持:允许每个端口成为您的电源、数据或视频端口

    更多的应用方式,更高的传输能力,对电能传输和数据传输都比传统?USB大大提高。值得推介。

  • C型USB改变USB生态系统的一种重要途径是通过USB电缆两端互换(不只是翻动)。这使得诸如膝上型电脑或智能手机的USB设备取决于其所连接的其它USB装置具有不同的行为,因为数据角色和功率角色可独立交换。这一点我觉得很重要,现在的手机插座经常插反,如果用力量大了,就会损坏插座,我司有一位老同志,就是插反把手机座插坏了三个。

    再有:更高的电流传输能力:高达 15W 或 3A 的电力,无需使用外部电源

    这样的话就可以省掉手机的充电器了,只要有C型USB的地方我就可以为手机充电。

    还有数据传输能达到很高水平,那么可以把现在的一些线统一成为USB线。比如摄像头的连接线。

    总之,人们的生活因为C型USB带来很大方便。

  • 这篇博文对C型USB 1.2作了最全面的描述,使我们了解到这种新型USB接口的很多优点,内容详实,专业性很强。TI最新的C型USB电力传输设备,TPS25740与TPS25740A,都符合最新的C型USB 1.2版本要求。相应的参考设计文件有: 5V / 12V / 20V控制卡参考设计和USB-C DFP,20V / 3A输出,通用AC输入参考设计进行设计。