В данном материале мы рассмотрим распиновку разъемов USB 2.0, 3.0 и 3.1. Статья пригодится для распайки проводов в правильном порядке на плате или для сборки кабеля.
Распиновка разъема USB 2.0
В стандарте USB 2.0 используются преимущественно 4 линии – 2 на питание и 2 на передачу данных. В разъемах Mini и MicroUSB существуют дополнительная линия ID для дополнительных функций. При этом в кабелях питания и обмена данными линия ID не используется.
Type-A
- VBUS – питание.
- D- – передача данных -.
- D+ – передача данных+.
- GND – земля.
Type-B
- VBUS – питание.
- D- – передача данных -.
- D+ – передача данных+.
- GND – земля.
MicroUSB
- VBUS – питание.
- D- – передача данных -.
- D+ – передача данных+.
- ID.
- GND – земля.
MiniUSB
- VBUS – питание.
- D- – передача данных -.
- D+ – передача данных+.
- ID.
- GND – земля.
Распиновка разъема USB 3.0
В стандарте USB 3.0 помимо основных 4 линий на питание и передачу данных присутствуют ещё 5 линий: 4 линии на ускоренную передачу данных по протоколу USB 3.0 и дополнительная линия заземления, что обычно не используется. При этом линии ускоренной передачи данных работают только при подключении к устройствам с поддержкой USB 3.0, в ином случае используются базовые линии USB 2.0.
Type-A
- VBUS – питание.
- D- – данные-.
- D+ – данные+.
- GND – земля.
- RX- – USB 3 прием данных-.
- RX+ – USB 3 прием данных-.
- GND – земля, не используется.
- TX- – USB 3 передача данных-.
- TX+ – USB 3 передача данных+.
Распиновка разъема USB 3.1
В USB 3.1 число контактов выросло, а главным представителем стандарта выступает USB Type-C. Порт универсален и годится для различных задач: ускоренная передача данных, скоростная зарядка, передача видео и т.д.
Разъем Type-C симметричный и содержит в сумме 24 контакта по 12 с каждой стороны. Контакты верхней стороны нумеруются А1-А12. Контакты нижней стороны – B1-B12 и идут в обратном порядке.
Сторона A
- А1 — GND – Земля.
- А2 — TX1+ – SuperSpeed+ пара 1.
- А3 — TX1- – SuperSpeed- пара 1.
- А4 — Vbus – Питание.
- А5 — CC1 – Согласующий канал.
- А6 — D+ – передача данных+.
- А7 — D- – передача данных-.
- А8 — SBUS1 – Дополнительный канал.
- А9 — Vbus – Питание.
- А10 — RX2- – SuperSpeed- пара 4.
- А11 — RX2+ – SuperSpeed+ пара 4.
- А12 — GND – Земля.
Сторона B
- B12 — GND – Земля.
- B11 — RX1+ – SuperSpeed+ пара 2.
- B10 — RX1- – SuperSpeed- пара 2.
- B9 — Vbus – Питание.
- B8 — SBU2 – Дополнительный канал.
- B7 — D- – передача данных-.
- B6 — D+ – передача данных+.
- B5 — CC2 – Согласующий канал.
- B4 — Vbus – Питание.
- B3 — TX2- – SuperSpeed- пара 3.
- B2 — TX2+ – SuperSpeed+ пара 3.
- B1 — GND – Земля.
Цветовые коды для портов USB
Цветовая маркировка присутствует на большинстве USB разъемов и кабелей. Цветовой код помогает быстро отличить поколение USB стандарта, а так же назначение.
Белый цвет используется в USB 1.0 и 1.1. Скорость передачи данных до 12 Мбит.
Черный цвет используется в USB 2.0. Скорость передачи данных до 480 Мбит.
Синий цвет используется в USB 3.0. Скорость передачи данных до 5 Гбит.
Сине-зеленый цвет, так же часто именуемый как Teal используется для маркировки стандарта USB 3.1. Старое название USB 3.0. Скорость передачи данных до 5 Гбит.
Красный цвет используется для маркировки USB 3.1 Gen 2. Старое название USB 3.1. Скорость передачи информации – до 10 Гбит.
Желтым цветом обозначают высокотоковые USB 2.0 и USB 3.0. Обычно цвет используется в зарядных устройствах. Скорость передачи данных до 480 Мбит и до 5 Гбит.
Оранжевый цвет используют в USB 3.0 и USB 3.1 с поддержкой стандарта Power Delivery. Ранее в некоторых зарядных устройствах оранжевым цветом маркировались порты USB 2.0 с поддержкой Qualcomm Quick Charge. Чаще оранжевый цвет используется в зарядных устройствах с поддержкой стандарта Power Delivery.
Зеленый цвет используется для маркировки USB портов с поддержкой Qualcomm Quick Charge. Обычно USB зеленого цвета можно найти в зарядных устройствах. Ранее в зарядных устройствах с поддержкой Qualcomm Quick Charge использовался USB черного цвета.
Основные три типа разъемов USB
Наиболее популярные типы разъемов USB: USB-A, USB Micro-B и USB-C.
USB-A наиболее массовый и популярный тип разъема для подключения различной электроники. Разъем встречается во всех современных и устаревших устройствах. В некоторых устройствах и аксессуарах USB-A вытеснил другой популярный разъем USB-C, например, в некоторых зарядных устройствах и лэптопах. При этом USB-A остается популярным.
Разъем USB Micro-B или MicroUSB активно использовался в середине 2000х годов, когда пришел на смену разъему MiniUSB. Разъем MicroUSB активно использовался в компактных устройствах – беспроводные наушники, телефоны и смартфоны. Сегодня разъем встречается в некоторых устаревших устройствах или в устройствах малоизвестных брендов.
Разъем USB-C или USB Type-C пришел на смену MicroUSB. Разъем выделяется компактными размерами и симметричным расположением контактов. Так же в разъеме вдвое больше контактов, чем в MicroUSB. Поэтому USB-C может передавать данные и энергию в ускоренном режиме. Сегодня разъем USB-C производители внедряют везде, где раньше использовался USB-A или MicroUSB.
Все ли порты USB имеют напряжение 5 вольт?
Напряжение 5 вольт базовое значение для всех USB портов. Это необходимо для предотвращения поломки любого подключаемого устройства. При этом разъем USB способен передавать до 48 вольт. Значение напряжение выбирается индивидуально для каждого устройства. Для этого на выходе USB разъема, в кабеле и на входе подключаемого устройства имеются модули для преобразования энергии. Если подключенное устройство содержит необходимый стандарт, аналогичный стандарту в разъеме зарядного устройства или ПК, тогда напряжение поднимается.
Значение напряжение выбирается исходя из поддерживаемого стандарта быстрой зарядки. По мере накопления энергии значение напряжения может снижаться. Так же значение напряжения может меняться с учетом окружающей температуры. При достижении критического значения температуры срабатывает защита от перегрева. Напряжение снижается до стабилизации оптимальной температуры или вовсе отключается подача энергии.
Часто задаваемые вопросы
Что такое D+ и D в USB?
Линии D+ и D- в USB используются для передачи данных. Иногда зарядное устройство может использовать D+ и D- для передачи энергии с основными линиями питания. В таком режиме удается увеличить передаваемую мощность.
Что такое 4 контакта в порту USB?
4 контакта – стандартный набор для USB 1.0, 1.1 и 2.0. Два контакта используются для передачи данных, а 2 других контакта для зарядки.
Что такое 5-контактный порт USB?
5 контактов используются в MiniUSB и MicroUSB. Два контакта используются только для питания. Ещё 2 контакта используются для передачи данных. Дополнительный контакт обычно не используется или используется для специальных действий. В Самсунг 5й контакт использовался для передачи видео. Чаще пятый контакт используется для работы OTG или для восстановления телефона после неудачной прошивки.
Что такое распиновка разъема USB?
Распиновка разъема USB – схема с расположением контактов внутри кабеля или разъема. Распиновка помогает определить, какой контакт используется для передачи данных, какой для зарядки или других задач. Распиновка помогает разобраться с маркировкой кабеля при самодельной сборке кабеля или когда требуется восстановить кабель.
USB — это 12 В или 5 В?
Напряжение в USB по умолчанию 5 вольт. При наличии модулей преобразования энергии напряжение может повышаться до 12 вольт или больше. К примеру, если к зарядному устройству подключить несовместимый телефон, тогда максимальное напряжение будет 5 вольт. Если телефон и зарядное устройство поддерживают технологию быстрой зарядки, тогда напряжение может вырасти до 12 или 18 вольт. Каждый случай индивидуален.
Почему некоторые кабели USB имеют 5 проводов?
Для зарядки и передачи данных необходимо 4 провода. Дополнительный пятый провод используется для определенных функций. Например, для работы OTG нужно 5 проводов. Пятый провод так же может использоваться для восстановления телефона после неудачной прошивки.
Почему USB имеет 2 линии передачи данных?
Для передачи данных в USB 2.0 достаточно 2 провода. Такие требования сформированы на момент появления стандарта, когда не было предусмотрено режимов ускоренной передачи данных. Поэтому для передачи данных достаточно и двух проводов. Современные стандарты USB содержат минимум 4 провода для передачи данных. Два провода используются для совместимости с предыдущими поколениями устройств. Ещё два провода используются для передачи данных в ускоренном режиме, если подключенное устройство поддерживает передачу данных в ускоренном режиме.
Что означают различные символы портов USB?
Символы обозначают стандарты и возможности USB. Это может быть поколение USB, поддерживаемый стандарт зарядки или максимальную скорость передачи данных.
Как идентифицировать порты USB?
USB порт можно идентифицировать по цветовой маркировке или символам возле USB порта. Белый или черный цвет обычно означает первое или второе поколение USB. Синий цвет обозначает USB 3.0. Зеленый, красный и оранжевый означают поддержку современных стандартов зарядки и так же относятся к современным поколениям стандарта USB. Что бы более подробно узнать о возможностях USB порта, необходимо найти спецификацию устройства с USB портом.
Для чего нужны синий и зеленый порты USB?
Цветовая маркировка позволяет определить поколение и назначение USB порта. Синий цвет используется в USB 3.0. Зеленым обычно маркируются порты с поддержкой зарядки Qualcomm Quick Charge.
Для чего нужны красный и синий порты USB?
Красный цвет используется для маркировки USB 3.1 или по новой маркировке USB 3.1 Gen 2. Синий цвет используется в USB 3.0.
Что такое USB типа A и типа B?
USB тип A и тип B обозначают формфактор разъема или порта. USB Type A выполнен в прямоугольной форме. Такой разъем встречается в большинстве электроники. USB Type B выполнен в форме квадрата. Разъем используется для подключения периферийных устройств, например принтеров или внешних жестких дисков.
Какой контакт USB является положительным?
Позитивный контакт отмечен красным и черным проводом. Оба провода используются для передачи энергии. Некоторые производители могут использовать другие цветовые вариации. Например, вместо красного использовать оранжевый или розовый провод.
Как узнать, какой контакт положительный, а какой отрицательный?
Положительный провод всегда красного цвета, а негативный – черного цвета. Оба провода располагаются в крайнем левом и крайнем правом контакте USB. В центре располагаются провода передачи данных.
Все ли USB-кабели имеют 4 провода?
Четыре провода присутствуют только в кабелях USB первого и второго поколения. Кабели USB третьего и четвертого поколения могут иметь 9 или 12 проводов.
Как подключить USB только для питания?
Что бы использовать USB кабель только для питания необходимо подключить кабель с двумя проводами. В Android можно подключить телефон к компьютеру и использовать только зарядку. По умолчанию передача данных отключена в смартфонах с версией Android 7 или выше.
Как преобразовать 12 В в USB?
Через USB можно пропустить любое напряжение. Можно подключить блок питания на 12 вольт и получить постоянные 12 вольт на выходе. Так же можно подключить преобразователь напряжения для повышения напряжения с 5 вольт до 12 вольт.
Можно ли разрезать и срастить USB-кабель?
Некоторым кабелям можно нарастить длину. При этом необходимо правильно обжать провода и заизолировать. Так же важно не перепутать цветовую маркировку проводов внутри кабеля.
Является ли черный провод положительным или отрицательным?
Провод черного цвета всегда отрицательный.
Как определить разницу между портами USB 2.0 и 3.0?
Порт USB 2.0 всегда черного цвета. Иногда производители могут использовать другую цветовую маркировку – белую или оранжевую. Порт USB 3.0 всегда синего цвета.
Что означает SS на порту USB?
Сокращение обозначает сокращение спецификации SuperSpeed. Так же в конце значка имеется цифра с максимальной скоростью передачи данных: 5, 10 или 20 Гбит.
Почему USB A постепенно закрывается?
На смену пришел более прогрессивный тип порта USB-C. У порта меньше размеры. Порт симметричного размера, что позволяет подключать кабель любой стороной. Так же у USB-C шире возможности для ускоренной передачи данных и энергии.
Вывод
В статье подробно описана распайка usb разъема стандарта 2.0, 3.0 и 3.1. Схемы пригодятся для правильной подпайки проводов к разъему или печатной платы, например для сборки удлинительного шнура.
Какие у вас имеются вопросы? Оставляйте сообщения в комментариях под статьей.