USB Type-C是USB連結器系統的規範，在智慧型手機和行動裝置上越來越受歡迎，並且能夠進行電力傳輸和數據傳輸。
與USB的早些產品不同，它也是可翻轉的 - 所以你不需要嘗試多次插入。
01 什麽是USB-Type-C
USB-C是一種相對較新的標準，旨在提供高達10Gb/s的高速數據傳輸以及高達100W的功率。這些功能可以使USB-C成為現代裝置的真正通用連線標準。
02 功能介紹
USB-C介面有三個主要功能：
●它有一個可翻轉的連線介面。介面的設計使插頭可以相對於插座翻轉。
●它支持USB 2.0、USB 3.0和USB 3.1 Gen 2標準。此外，它還可以在稱為備用模式（Alternate Mode）的操作模式下支持第三方協定，如DisplayPort和HDMI。
● 它允許裝置協商並透過介面選擇適當的功率流。
03 訊號圖示
USB Type-C連結器有24個引腳。圖1和圖2分別顯示了USB Type-C插座和插頭的插針。
04 USB 2.0差分對
D +和D-引腳是用於USB 2.0連線的差分對。插座中有兩個D +引腳和兩個D-引腳。
但是，這些引腳相互連線，實際上只有一個USB 2.0數據差分對可供使用。冗余設計只是為了提供可翻轉的連結器。
05 電源和接地引腳
VBUS和GND引腳是電源和訊號的返回路徑。預設的VBUS電壓為5 V，但標準允許器件協商並選擇VBUS電壓而不是預設值。電源傳輸允許VBUS具有高達20 V的電壓。最大電流也可以升高到5A。因此，USB Type-C可以提供100 W的最大功率。
當為諸如膝上型電腦的大型裝置充電時，大功率流可能是有用的。圖3顯示了RICHTEK的範例，其中降壓 - 升壓轉換器用於生成膝上型電腦所請求的適當電壓。
請註意，電源傳輸技術使USB Type-C比舊標準更通用，因為它使功率水平適應負載的需要。您可以使用同一根電纜為智慧型手機和膝上型電腦充電。
06 RX和TX引腳
有兩組RX差分對和兩組TX差分對。
這兩個RX對中的一個以及TX對可用於USB 3.0 / USB 3.1協定。由於連結器是可翻轉的，因此需要多路復用器透過電纜正確地重新路由所采用的差分對上的數據。
請註意，USB Type-C埠可以支持USB 3.0 / 3.1標準，但USB Type-C的最小功能集不包括USB 3.0 / 3.1。在這種情況下，USB 3.0 / 3.1連線不使用RX / TX對，並且可以被其他USB Type-C功能使用，例如備用模式和USB供電協定。這些功能甚至可以利用所有可用的RX / TX差分對。
07 CC1和CC2針腳
這些引腳是通道配置引腳。它們執行許多功能，例如電纜連線和移除檢測、插座/插頭方向檢測和當前廣播。這些引腳也可用於Power Delivery和Alternate Mode所需的通訊。
下面的圖4顯示了CC1和CC2引腳如何顯示插座/插頭方向。在此圖中，DFP代表下遊面向埠，該埠充當數據傳輸中的主機或電源。UFP表示上遊面向埠，它是連線到主機或電力消費者的裝置。
DFP透過Rp電阻上拉CC1和CC2引腳，但UFP透過Rd將它們拉低。如果沒有連線電纜，則源在CC1和CC2引腳處看到邏輯高電平。連線USB Type-C電纜可建立從5V電源到地的電流路徑。
由於USB Type-C電纜內只有一根CC線，因此只形成一條電流路徑。例如，在圖4的上圖中，DFP的CC1引腳連線到UFP的CC1引腳。因此，DFP CC1引腳的電壓低於5 V，但DFP CC2引腳仍處於邏輯高電平。因此，監控DFP CC1和CC2引腳上的電壓，我們可以確定電纜連線及其方向。
除電纜方向外，Rp-Rd路徑還用作傳遞源電流能力資訊的方式。為此，功耗（UFP）監視CC線上的電壓。當CC線上的電壓具有其最低值（約0.41 V）時，源可以分別為USB 2.0和USB 3.0提供500 mA和900 mA的預設USB電源。當CC線電壓約為0.92 V時，源可提供1.5 A的電流。最高CC線電壓約為1.68 V，對應於3A的源電流能力。
08 VCONN引腳
如上所述，USB Type-C旨在提供超快的數據傳輸速度以及高水平的功率流。這些特征可能需要使用透過在內部使用芯片進行電子標記的特殊電纜。此外，一些有源電纜利用重新驅動芯片來加強訊號並補償電纜等引起的損耗。在這些情況下，我們可以透過施加5 V、1 W電源為電纜內部的電路供電提供給VCONN引腳。
如您所見，有源線纜使用Ra電阻來下拉CC2引腳。Ra的值與Rd不同，因此DFP仍然可以透過檢查DFP CC1和CC2引腳上的電壓來確定電纜方向。確定電纜方向後，與「有源電纜IC」對應的通道配置引腳將連線到5 V，1 W電源，為電纜內部的電路供電。例如，在圖5中，有效的Rp-Rd路徑對應於CC1引腳。因此，CC2引腳連線到VCONN表示的電源。
09 SBU1和SBU2針腳
這兩個引腳對應於僅在備用模式下使用的低速訊號路徑。
10 USB供電
在我們熟悉了USB-C標準的固定，讓我們簡單介紹一下USB供電和備用模式。
如上所述，使用USB Type-C標準的裝置可以透過介面協商並選擇適當水平的功率流。這些功率協商是透過稱為USB Power Delivery的協定實作的，該協定是上面討論的CC線上的單線通訊。
下圖顯示了一個範例USB供電，其中接收器向源發送請求並根據需要調整VBUS電壓。
首先，要求提供9 V匯流排。在源穩定匯流排電壓為9 V後，它會向接收器發送「電源就緒」訊息。然後，接收器請求一個5V匯流排，並且源提供它並再次發送「電源就緒」訊息。
值得註意的是，「USB供電」不僅僅涉及與供電相關的談判，其他談判，例如與備用模式相關的協商，都是使用標準CC線上的供電協定完成的。
11 PCB設計布線要求
聲明：
本號對所有原創、轉載文章的陳述與觀點均保持中立，推播文章僅供讀者學習和交流。文章、圖片等版權歸原作者享有，如有侵權，聯系刪除。
