Brochage des différents types de connecteurs USB : brochage des micro et mini USB + nuances de brochage

L'interface USB est une forme populaire de communication technologique sur les appareils mobiles et autres appareils numériques.Des connecteurs de ce type se trouvent souvent sur des ordinateurs personnels de différentes configurations, des systèmes informatiques périphériques, des téléphones portables, etc.

Une caractéristique de l'interface traditionnelle est le brochage USB d'une petite zone. Pour le fonctionnement, seules 4 broches (contacts) + 1 ligne de blindage de terre sont utilisées. Certes, les dernières modifications plus avancées (USB 3.0 Powered-B ou Type-C) se caractérisent par une augmentation du nombre de contacts de travail. C'est ce dont nous parlerons dans ce document. Nous décrirons également la structure de l'interface et les caractéristiques du câblage des câbles sur les contacts du connecteur.

Types de connecteurs USB

L'abréviation « USB » porte une désignation abrégée, qui dans son intégralité se lit comme « Universal Series Bus » - un bus série universel, grâce auquel l'échange de données numériques à grande vitesse est effectué.

On note la polyvalence de l'interface USB :

• Basse consommation énergétique;
• unification des câbles et des connecteurs ;
• journalisation simple de l'échange de données ;
• haut niveau de fonctionnalité;
• Large prise en charge des pilotes pour divers appareils.

Quelle est la structure de l’interface USB et quels types de connecteurs de technologie USB existent dans le monde électronique moderne ? Essayons de le comprendre.

Structure technologique de l'interface USB 2.0

Les connecteurs liés aux produits inclus dans le groupe de spécifications 1.x - 2.0 (créé avant 2001) sont connectés à un câble électrique à quatre conducteurs, où deux conducteurs assurent l'alimentation et deux autres transmettent des données.

De plus, dans les spécifications 1.x à 2.0, le câblage des connecteurs USB de service nécessite la connexion d'une tresse de blindage - en fait, un cinquième conducteur.

Voici à quoi ressemble la conception physique des connecteurs USB normaux appartenant à la deuxième spécification. A gauche se trouvent les versions de type « mâle », à droite les versions de type « femelle » et le brochage correspondant aux deux options

Les versions existantes des connecteurs de bus série universels des spécifications indiquées sont présentées en trois options :

1. Normale - tapez « A » et « B ».
2. Mini - tapez « A » et « B ».
3. Micro - tapez « A » et « B ».

La différence entre les trois types de produits réside dans l’approche de conception. Si les connecteurs normaux sont destinés à être utilisés sur des équipements fixes, les connecteurs « mini » et « micro » sont conçus pour être utilisés dans des appareils mobiles.

Voici à quoi ressemble la conception physique des connecteurs de la deuxième spécification de la série « mini » et, par conséquent, l'étiquette des connecteurs mini-USB - ce qu'on appelle le brochage, sur la base duquel l'utilisateur effectue la connexion par câble.

Les deux derniers types se caractérisent donc par un design miniature et une forme de connecteur légèrement modifiée.

Tableau de brochage pour les connecteurs standard de type « A » et « B »

Parallèlement à l'exécution de connecteurs de types « mini-A » et « mini-B », ainsi que de connecteurs de types « micro-A » et « micro-B », il existe des modifications du « mini-AB ». et connecteurs de type « micro-AB ».

Une caractéristique distinctive de ces conceptions est le câblage des conducteurs USB sur un plot à 10 broches. Cependant, dans la pratique, de tels connecteurs sont rarement utilisés.

Tableau de brochage des interfaces Micro USB et Mini USB pour les connecteurs de type « A » et « B »

Structure technologique des interfaces USB 3.x

Parallèlement, l'amélioration des équipements numériques avait déjà conduit à l'obsolescence des spécifications 1.x à 2.0 dès 2008.

Ces types d'interfaces ne permettaient pas la connexion de nouveaux équipements, par exemple des disques durs externes, de sorte qu'un taux de transfert de données plus élevé (plus de 480 Mbit/s) était fourni.

En conséquence, une interface complètement différente est née, marquée de la spécification 3.0. Le développement de la nouvelle spécification se caractérise non seulement par une vitesse accrue, mais également par une augmentation du courant - 900 mA contre 500 mA pour l'USB 2/0.

Il est clair que l'apparition de tels connecteurs a permis de desservir un plus grand nombre d'appareils, dont certains peuvent être alimentés directement depuis l'interface du bus série universel.

Modification des connecteurs USB 3.0 de différents types : 1 – version « mini » type « B » ; 2 – type de produit standard « A » ; 3 – développement de la série « micro » de type « B » ; 4 – version standard type « C »

Comme vous pouvez le voir sur l'image ci-dessus, les interfaces de la troisième spécification ont plus de contacts de travail (broches) que la deuxième version précédente. Cependant, la troisième version est entièrement compatible avec les « deux ».

Afin de pouvoir transmettre des signaux à une vitesse plus élevée, les concepteurs de la troisième version ont équipé quatre lignes de données supplémentaires et une ligne de fil neutre. Les broches de contact augmentées sont situées dans une rangée séparée.

Tableau de désignation des broches pour les connecteurs de la troisième version pour le câblage d'un câble USB

Pendant ce temps, l’utilisation de l’interface USB 3.0, en particulier de la série « A », s’est avérée être un grave défaut de conception. Le connecteur a une forme asymétrique, mais la position de connexion n'est pas spécifiquement indiquée.

Les développeurs ont dû moderniser le design, ce qui a permis en 2013 d'avoir une option USB-C à la disposition des utilisateurs.

Connecteur USB 3.1 amélioré

La conception de ce type de connecteur implique la duplication des conducteurs de travail des deux côtés de la fiche. Il existe également plusieurs lignes de sauvegarde sur l'interface.

Ce type de connecteur est largement utilisé dans la technologie numérique mobile moderne.

Emplacement des contacts (broches) pour l'interface de type USB-C, qui appartient à la série de la troisième spécification de connecteurs destinés à la communication de divers équipements numériques

Il convient de noter les caractéristiques de l'USB Type-C. Par exemple, les paramètres de vitesse de cette interface affichent un niveau de 10 Gbit/s.

La conception du connecteur est compacte et assure une connexion symétrique, permettant au connecteur d'être inséré dans n'importe quelle position.

Tableau de brochage conforme à la spécification 3.1 (USB-C)

Le prochain niveau de la spécification USB 3.2

Entre-temps, le processus d'amélioration du bus série universel se poursuit activement. Au niveau non commercial, le niveau de spécification suivant a déjà été développé : 3.2.

Selon les informations disponibles, les caractéristiques de vitesse de l'interface USB 3.2 promettent deux fois plus de paramètres que la conception précédente n'est capable de le faire.

Les développeurs ont réussi à atteindre ces paramètres en introduisant des canaux multibandes à travers lesquels la transmission s'effectue à des vitesses de 5 et 10 Gbit/s, respectivement.

Semblable à "Thunderbolt", l'USB 3.2 utilise plusieurs voies pour atteindre un débit global, plutôt que d'essayer de synchroniser et d'exécuter deux fois le même canal.

À propos, il convient de noter que la compatibilité de l'interface prometteuse avec l'USB-C existant est entièrement prise en charge, puisque le connecteur « Type-C » (comme déjà indiqué) est équipé de contacts de secours (broches) qui fournissent plusieurs transmission du signal en bande.

Caractéristiques du câblage des câbles sur les contacts du connecteur

Il n'existe aucune nuance technologique particulière associée au soudage des conducteurs de câbles sur les plages de contact des connecteurs. L’essentiel dans ce processus est de s’assurer au préalable de la correspondance des couleurs. protégé de l'isolation conducteurs de câble à un contact spécifique (broche).

Codage couleur des conducteurs à l’intérieur de l’ensemble de câbles utilisé pour les interfaces USB. De haut en bas, respectivement, la palette de couleurs des conducteurs de câble pour les spécifications 2.0, 3.0 et 3.1.

De plus, si vous câblez des modifications de versions obsolètes, vous devez prendre en compte la configuration des connecteurs, dits « mâle » et « femelle ».

Le conducteur soudé sur le contact mâle doit correspondre à la soudure sur le contact femelle. Prenons, par exemple, la possibilité de câbler le câble sur des broches USB 2.0.

Les quatre conducteurs de travail utilisés dans ce mode de réalisation sont généralement marqués en quatre couleurs différentes :

• rouge;
• blanc;
• vert;
• noir.

En conséquence, chaque conducteur est soudé sur une plage marquée d'une spécification de connecteur d'une couleur similaire. Cette approche simplifie grandement le travail de l'ingénieur électronicien et élimine les erreurs possibles lors du processus de dessoudage.

Une technologie de soudure similaire est appliquée aux connecteurs d'autres séries.La seule différence dans de tels cas est le plus grand nombre de conducteurs à souder. Pour simplifier votre travail, il est pratique d'utiliser un outil spécial - un fer à souder fiable pour souder les fils à la maison et décapant pour dénuder l'isolation des extrémités des noyaux.

Quelle que soit la configuration du connecteur, la soudure des conducteurs blindés est toujours utilisée. Ce conducteur est soudé au contact correspondant sur le connecteur, Bouclier – écran de protection.

Il existe des cas fréquents d'ignorance de l'écran de protection, lorsque les « experts » ne voient pas l'intérêt de ce conducteur. Cependant, l'absence d'écran réduit considérablement les performances du câble USB.

Il n'est donc pas surprenant qu'avec une longueur de câble importante sans écran, l'utilisateur rencontre des problèmes sous forme d'interférences.

Câblage du connecteur avec deux conducteurs pour organiser une ligne électrique pour le dispositif donneur. En pratique, différentes options de câblage sont utilisées, en fonction des besoins techniques.

Il existe différentes options pour souder un câble USB, en fonction de la configuration des lignes de port sur un appareil particulier.

Par exemple, pour connecter un appareil à un autre afin d'obtenir uniquement une tension d'alimentation (5V), il suffit de souder seulement deux lignes sur les broches (contacts) correspondantes.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo ci-dessous explique les principaux points de brochage des connecteurs de la série 2.0 et autres, et explique visuellement les détails individuels de la production des procédures de soudage.

En disposant d'informations complètes sur le brochage des connecteurs Universal Serial Bus, vous pouvez toujours faire face à un problème technique lié à des défauts de conducteur. Ces informations vous seront également utiles si vous devez connecter certains appareils numériques de manière non standard.

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