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如何选择Type-C连接器厂家

发布时间:2021-04-20 09:38:43 最后更新:2021-04-20 10:18:45 浏览次数:491

USB Type-C(USB-C)连接器的应用正在迅速普及,如今,Typc-C连接器供应商在百度你可以搜到上千家,但是如何选择一个性价比合适的Typc-C连接器供应商着实困难,如今的美颜实在太强大,小编我也曾经被9.9RMB包邮诱惑过,做为专业观众,今天我们一起来了解和学习USB-C连接器的性能特点,以及与USB-C相关的USB PD和USB 3.1第2代等相关功率和数据传输规范的概念和特性,帮助采购商深入了解USB-C的标准,正确选择高质量的USB-C连接器。


USB 3.1 Type C 连接器是由绝缘部分,接触部分以及壳体部分三大部分成


绝缘部分:这部分也被叫做连接器基座(base)或者是安装板(insert),其作用就是使导线或者 Pin 针能够固定在设计所需的位置而不随意晃动,除此之外还要求其能够起到绝缘的作用,把不该接触到部分隔绝起来。电连接器绝缘材料选择的基本要求是拥有良好的绝缘电阻、具有一定的耐压性能和易塑性好加工。在高速电连接器中,绝缘部分还有一个更为重要的作用是为了高速连接器各差分对传输线的阻抗匹配,从而获得更好的信号完整性,使得高速电连接器更加利于传输高速信号。接触部分:这部分是电连接器的基本构件之一,它在电连接器中起到电连接功能的核心零件。在低速传输时代,接触部分传输的是电流以及普通信号,但在高速传输时代,接触部分还要负责起对电磁波的引导作用。接触部分的材质选择应该依据几种规则:触件类型,需要插拔的次数,最后是外部条件等。电连接器的壳体部分最重要的作用就是对电连接器起一个保护的作用,它对 USB 3.1Type C 连接器的信号完整性并没有产生实质的影响,除此之外,壳体可以屏蔽电磁,它通常是用铝合金加工制成的,保证了整体中各个部分的绝缘性。

电连接器的分类方式有很多种,最常见的就是按外形形状分类、按结构分类以及按传输速率分类。按外形形状分类主要是根据电连接器的横截面的形状进行分类,主要分为圆形电连接器和矩形电连接器两大类。圆形电连接器主要用于军事装备,比如航空航天中;矩形的连接器常常用于线路板上。按照结构分类的话也还有很多种分类方式,主要有按连接方式和接触体端接方式。以连接方式来分类的话则有:螺纹、卡锁、直插式、推拉式以及卡扣式的连接。用接触体端的连接可以分成绕接、压接、焊接等。按照工作频率分类,通常把 3MHz 作为分界线分为低频和高频。USB 3.1 Type C 电连接器按外形来说是典型的矩形连接器,连接方式是典型的卡口(快速)连接,接触体端接方式是压接式。

对于电连接器性能的评判,主要从机械性能、环境性能以及电气性能三个方面进行分析。衡量电连接器机械性能性能的优劣方式有两种:插拔力与机械寿命。其中,两者中插拔力的影响更大一些,它根据不同的要求有插入力和拔出力两种,而机械寿命的影响稍小。这两种影响因素都和接触件结构、接触件排列尺寸精度以及接触部位镀层质量相关

第一步:建议选择有TID授权的连接器

鉴于线缆与连接器会因为高频讯号、机械特性、电气性能以及环境变化等因素影响其性能,因此生产商需一套完整的测试认证计划与专业实验室的协助与咨询,才能确保产品符合质量条件、完美展现功能需求;认证机构也会对电气测试(Electrical Test)、机械测试(Mechanical Test)、及环境测试(Environmental Test)所需要测试内容做相关测试验证,确保生产商的产品可以符合协会的标准,生产商在协会给予及测试中心验证的过程中,也会收获生产参数,便于后续的生产制造;为确保产品的可靠性和持续性,业界的品牌商,系统厂商建议选择使用有TID授权认证的连接器的产品!


上图为获得USB协会授权后发布的相关TID资讯

第二步:讯号完整性测试的结构

信号完整性:较高的信号完整性等于更快的数据传输速率,因此具有较佳信号完整性的TYPE-C产品是优选;USB Type-C凭借连接器的优势一举杀出江湖,目前已经成功即将登顶,各种领域应用势不可挡趋势,

随着MAC B0OK上的传输速率已经从原来的5 Gp/s 提升到了10Gp/s。这样的提速对于产品传输信息的能力以及存储系统的性能来说,无疑是得到了很大的提升,极大地增加了产品的竞争力,但是这么高的传输速率所带来的串扰、反射以及插损等信号完整性问题也就越发严重,对于信号传输的影响也就越大,对于连接器高频的测试要求就越不能忽视。Type-C 在信号的传输过程中连接的是两个不同的设备,所以其性能直接影响到设备信号完整性和运行稳定性,所以对 Type-C 信号完整性的要求也越趋于复杂。


我们先看看下图USB 3.1 TYPE C 连接器引脚功能分配


USB 3.1 Type C 连接器的母头三视图以及各个引脚的定义部分,母头通过引脚规定在背板上,其结构符合连接器的行业规范[58]要求。其中 A2,A3,A10,A11,B2,B3,B10,B11 为主信号端口(高速信号端口),A1,A12,B1, B12 为接地端,A6,A7,B6,B7 为 USB2.0 信号端口(低速信号端口),A4,B4,A9,B9 是供电部分端口,A5,A8,B5,B8 为组态端口


USB 3.1 Type C 连接器的公头三视图以及各个引脚的定义部分,其引脚部分的定义与功能跟母头部分是对应的。USB 3.1 Type C 公头端的前胶芯,PIN针胶塞,弹片胶塞,母头的耐压胶套等绝缘部分都是为 LCP,公头端的两个接地片的材质是 SUS301 1/2H,公头的 PIN 端子为 C7025,卡位弹片是 SUS301-H,公头前铁盒,母头后铁壳,外铁壳都是锌合金材质。

下图定义了 USB 3.1 Type C 连接器信号端口的引脚分配以及每个引脚所对应的功能。连接器有上下两排信号端,这两排信号端是对称的,每个信号端有两对高速信号差分对,一对低速信号端口,两个 GND PIN,两个电源 PIN,一个功能扩充端,一个状态选择端。

第三步:连接器的物理结构探讨及环保等说明和要求

稳定的机械性能与适当的环境因素对于 USB 3.1 Type C 的正常工作来说都是必不可少的,尤其是这些因素对高速信号传输的影响。在高速信号传输过程中,机械性能和环境因素的变动会使得连接器的特性阻抗产生变化,阻抗的不连续进而产生反射等不利因素,影响到连接器的信号传输性能。2017 年 9 月 IEC(国际电工委员会)发布的国际标准中 IEC 62680-1-3[58]对 USB 3.1Type-C 连接器的机械性能,环境因素,材质,功能等都给出了规范。如表 所示,给出了 USB 3.1 TypeC 连接器的工作的环境因素范围。


根据 EIA364-13C[59]测试标准以及 IEC 62680-1-3[58]标准规定了以表 3-4 中插拔速度以及插拔力的要求下对 USB 3.1 Type C 连接器进行了 10000 次插拔测试后(正反插拔各 5000 次,每 2500 次换一个方向),公头无破损,配件公头尺寸在规格内,接触良好,电气性能正常。

环境保护:环保是用户所需要的。防水TYPE-C连接器利用橡胶密封和无缝外壳防水。防水连接器应该具有IPX8以上的防水等级,并应具有足够的使用周期。

第四步:TYPE C连接器电源管理说明

电源:TYPE-C产品的电源功率可高达100W,充电电流可到5安,而MICRO USB通常是10W,充电电流在0.5安.因此TYPE-C充电更快;随着 USB3.1 优势的凸显,越来越多的设备采用了 USB3.1 连接器作为设备的接口,比如图 3-1 所示的 MAC 使用了 USB 3.1 Type C 承担了数据传输,供电/充电,DisplayPort 视频等的传输功能。工作电压根据特定脚位(CC PIN)侦测并决定供电模式,如下表所示,最高供电电压为 20V,最高供电电流为 5A。

USB-IF的最新数据和功率规格迫使我们必须大幅提升USB-C的传输能力,特别是在USB 功率输送 (USB PD)、USB 3.1第2代和近期敲定的USB 3.2高速数据规格中:

USB PD利用所有四个电源和接地对,充分发挥了USB-C的100W功率传输能力

虽然USB-C连接器的设计支持USB PD标准,但要协商和管理对互连设备的功率输送,仍必须有兼容USB PD的主机控制器。此外,还必须对电缆进行配置才能支持该标准。

USB PD不仅仅是增加了功率,它还有利于双向功率输送,可大幅提高用户设备充电和供电的灵活性。在此基础上,由于USB PD能够通过VBUS连接进行功率协商,而不是使用数据连接,因而能够同时传输功率和数据流。表1显示了USB输送能力在最近几代产品中的提升过程。

在消费类电子产品市场中,USB Type-C连接器的应用正在迅速普及。为了满足这种持续增加的需求,电子元件制造商CUI提供了一系列高质量的USB Type-C插头和插座,包括SMT和中间安装类型。这些连接器的设计目的是达到USB 3.1第2代规格中定义的通信速率,同时满足设计人员当前和未来的需求。;对于TYPE-C连接器品质因素,欢迎大家补充;有需要TYPE-C连接器,可以找我们索取线缆朋友圈TYPE C技术合集和线缆黄页资料,里面有推荐供应商名录,都符合市场和协会的要求。

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