Распиновка USB кабеля: распайка и схема по цветам для 2

Распайка USB2.0 и USB3.0 по цветам (разъемы micro и mini)

Интерфейс USB начали широко применять около 20-ти лет назад, если быть точным, с весны 1997 года. Именно тогда универсальная последовательная шина была аппаратно реализована во многих системных платах персональных компьютеров. На текущий момент данный тип подключения периферии к ПК является стандартом, вышли версии, позволившие существенно увеличить скорость обмена данных, появились новые типы коннекторов. Попробуем разобраться в спецификации, распиновки и других особенностях USB.

В чем заключаются преимущества универсальной последовательной шины?

Внедрение данного способа подключения сделало возможным:

  • Оперативно выполнять подключение различных периферийных устройств к ПК, начиная от клавиатуры и заканчивая внешними дисковыми накопителями.
  • Полноценно использовать технологию «Plug&Play», что упростило подключение и настройку периферии.
  • Отказ от ряда устаревших интерфейсов, что положительно отразилось на функциональных возможностях вычислительных систем.
  • Шина позволяет не только передавать данные, а и осуществлять питание подключаемых устройств, с ограничением по току нагрузки 0,5 и 0,9 А для старого и нового поколения. Это сделало возможным использовать USB для зарядки телефонов, а также подключения различных гаджетов (мини вентиляторов, подсветки и т.д.).
  • Стало возможным изготовление мобильных контролеров, например, USB сетевой карты RJ-45, электронных ключей для входа и выхода из системы

Виды USB разъемов – основные отличия и особенности

Существует три спецификации (версии) данного типа подключения частично совместимых между собой:

  1. Самый первый вариант, получивший широкое распространение – v 1. Является усовершенствованной модификацией предыдущей версии (1.0), которая практически не вышла из фазы прототипа ввиду серьезных ошибок в протоколе передачи данных. Эта спецификация обладает следующими характеристиками:
  • Двухрежимная передача данных на высокой и низкой скорости (12,0 и 1,50 Мбит в секунду, соответственно).
  • Возможность подключения больше сотни различных устройств (с учетом хабов).
  • Максимальная протяженность шнура 3,0 и 5,0 м для высокой и низкой скорости обмена, соответственно.
  • Номинальное напряжение шины – 5,0 В, допустимый ток нагрузки подключаемого оборудования – 0,5 А.

Сегодня данный стандарт практически не используется в силу невысокой пропускной способности.

  1. Доминирующая на сегодняшний день вторая спецификация.. Этот стандарт полностью совместим с предыдущей модификацией. Отличительная особенность – наличие высокоскоростного протокола обмена данными (до 480,0 Мбит в секунду).

Благодаря полной аппаратной совместимости с младшей версией, периферийные устройства данного стандарта могут быть подключены к предыдущей модификации. Правда при этом пропускная способность уменьшиться до 35-40 раз, а в некоторых случаях и более.

Поскольку между этими версиями полная совместимость, их кабели и коннекторы идентичны.

Обратим внимание что, несмотря на указанную в спецификации пропускную способность, реальная скорость обмена данными во втором поколении несколько ниже (порядка 30-35 Мбайт в секунду). Это связано с особенностью реализации протокола, что ведет к задержкам между пакетами данных. Поскольку у современных накопителей скорость считывания вчетверо выше, чем пропускная способность второй модификации, то есть, она не стала удовлетворять текущие требования.

  1. Универсальная шина 3-го поколения была разработана специально для решения проблем недостаточной пропускной способности. Согласно спецификации данная модификация способно производить обмен информации на скорости 5,0 Гбит в секунду, что почти втрое превышает скорость считывания современных накопителей. Штекеры и гнезда последней модификации принято маркировать синим для облегчения идентификации принадлежности к данной спецификации.

Еще одна особенность третьего поколения – увеличение номинального тока до 0,9 А, что позволяет осуществлять питание ряда устройств и отказаться от отдельных блоков питания для них.

Что касается совместимости с предыдущей версией, то она реализована частично, подробно об этом будет расписано ниже.

Классификация и распиновка

Коннекторы принято классифицировать по типам, их всего два:

Разъемы типа А

  • А – это штекер, подключаемый к гнезду «маме», установленном на системной плате ПК или USB хабе. При помощи такого типа соединения производится подключение USB флешки, клавиатуры, мышки и т.д. Данные соединения полностью совместимы в между начальной версией и вторым поколением. С последней модификацией совместимость частичная, то есть устройства и кабели с ранних версий можно подключать к гнездам третьего поколения, но не наоборот. Разъемы типа А
  • B – штекер для подключения к гнезду, установленному на периферийном устройстве, например, принтере. Размеры классического типа В не позволяют его использовать для подключения малогабаритных устройств (например, планшетов, мобильных телефонов, цифровых фотоаппаратов и т.д.). Чтобы исправить ситуации были приняты две стандартные уменьшенные модификации типа В: мини и микро ЮСБ.

Заметим, что такие конвекторы совместимы только между ранними модификациями.

Различные модели разъемов типа В

Различные модели разъемов типа В

Помимо этого, существуют удлинители для портов данного интерфейса. На одном их конце установлен штекер тип А, а на втором гнездо под него, то есть, по сути, соединение «мама» — «папа». Такие шнуры могут быть весьма полезны, например, чтобы подключать флешку не залезая под стол к системному блоку.

Шнур-удлинитель для порта USB

Шнур-удлинитель для порта USB

Теперь рассмотрим, как производится распайка контактов для каждого из перечисленных выше типов.

Распиновка usb 2.0 разъёма (типы A и B)

Поскольку физически штекеры и гнезда ранних версий 1.1 и 2.0 не отличаются друг от друга, мы приведем распайку последней.

Распайка штекера и гнезда разъема типа А

Рисунок 6. Распайка штекера и гнезда разъема типа А

Обозначение:

  • А – гнездо.
  • В – штекер.
  • 1 – питание +5,0 В.
  • 2 и 3 сигнальные провода.
  • 4 – масса.

На рисунке раскраска контактов приведена по цветам провода, и соответствует принятой спецификации.

Теперь рассмотрим распайку классического гнезда В.

Распайка штекера и гнезда типа В

Распайка штекера и гнезда типа В

Обозначение:

  • А – штекер, подключаемый к гнезду на периферийных устройствах.
  • В – гнездо на периферийном устройстве.
  • 1 – контакт питания (+5 В).
  • 2 и 3 – сигнальные контакты.
  • 4 – контакт провода «масса».

Цвета контактов соответствует принятой раскраске проводов в шнуре.

Распиновка usb 3.0 (типы A и B)

В третьем поколении подключение периферийных устройств осуществляется по 10 (9, если нет экранирующей оплетки) проводам, соответственно, число контактов также увеличено. Но они расположены таким образом, чтобы имелась возможность подключения устройств ранних поколений. То есть, контакты +5,0 В, GND, D+ и D-, располагаются также, как в предыдущей версии. Распайка гнезда типа А представлена на рисунке ниже.

 Распиновка разъема Тип А в USB 3.0

Рисунок 8. Распиновка разъема Тип А в USB 3.0

Обозначение:

  • А – штекер.
  • В – гнездо.
  • 1, 2, 3, 4 – коннекторы полностью соответствуют распиновки штекера для версии 2.0 (см. В на рис. 6), цвета проводов также совпадают.
  • 5 (SS_TХ-) и 6 (SS_ТХ+) коннекторы проводов передачи данных по протоколу SUPER_SPEED.
  • 7 – масса (GND) для сигнальных проводов.
  • 8 (SS_RX-) и 9(SS_RX+) коннекторы проводов приема данных по протоколу SUPER_SPEED.

Цвета на рисунке соответствуют общепринятым для данного стандарта.

Как уже упоминалось выше в гнездо данного порта можно вставить штекер более раннего образца, соответственно, пропускная способность при этом уменьшится. Что касается штекера третьего поколения универсальной шины, то всунуть его в гнезда раннего выпуска невозможно.

Теперь рассмотрим распайку контактов для гнезда типа В. В отличие от предыдущего вида, такое гнездо несовместимо ни с каким штекером ранних версий.

Распайка USB 3.0 тип В

Распайка USB 3.0 тип В

Обозначения:

А и В – штекер и гнездо, соответственно.

Цифровые подписи к контактам соответствуют описанию к рисунку 8.

Цвет максимально приближен к цветовой маркировки проводов в шнуре.

Распиновка микро usb разъёма

Для начала приведем распайку для данной спецификации.

Распайка разъема микро USB v 2.0

Распайка разъема микро USB v 2.0

Как видно из рисунка, это соединение на 5 pin, как в штекере (А), так и гнезде (В) задействованы четыре контакта. Их назначение и цифровое и цветовое обозначение соответствует принятому стандарту, который приводился выше.

Описание разъема микро ЮСБ для версии 3.0.

Для данного соединения используется коннектор характерной формы на 10 pin. По сути, он представляет собой две части по 5 pin каждая, причем одна из них полностью соответствует предыдущей версии интерфейса. Такая реализация несколько непонятна, особенно принимая во внимание несовместимость этих типов. Вероятно, разработчики планировали сделать возможность работы с разъемами ранних модификаций, но впоследствии отказала от этой идеи или пока не осуществили ее.

Разводка разъема микроUSB для версии 3.0

Разводка разъема микроUSB для версии 3.0

На рисунке представлена распиновка штекера (А) и внешний вид гнезда (В) микро ЮСБ.

Контакты с 1-го по 5-й полностью соответствуют микро коннектору второго поколения, назначение других контактов следующее:

  • 6 и 7 – передача данных по скоростному протоколу (SS_ТХ- и SS_ТХ+, соответственно).
  • 8 – масса для высокоскоростных информационных каналов.
  • 9 и 10 – прием данных по скоростному протоколу (SS_RX- и SS_RX+, соответственно).

Распиновка мини USB

Данный вариант подключения применяется только в ранних версиях интерфейса, в третьем поколении такой тип не используется.

Распиновка разъема мини USB

Распиновка разъема мини USB

Как видите, распайка штекера и гнезда практически идентична микро ЮСБ, соответственно, цветовая схема проводов и номера контактов также совпадают. Собственно, различия заключаются только в форме и размерах.

В данной статье мы привели только стандартные типы соединений, многие производители цифровой техники практикуют внедрение своих стандартов, там можно встретить разъемы на 7 pin, 8 pin и т.д. Это вносит определенные сложности, особенно когда встает вопрос поиска зарядника для мобильного телефона. Также необходимо заметить, что производители такой «эксклюзивной» продукции не спешат рассказывать, как выполнена распиновка USB в таких контакторах. Но, как правило, эту информацию несложно найти на тематических форумах.

Схема распиновки USB кабеля по цветам

Распиновка USB-кабеля означает описание внутреннего устройства универсальной последовательной шины. Это устройство применяется для передачи данных и зарядки аккумуляторов любых электронных приборов: мобильных телефонов, плееров, ноутбуков, планшетных компьютеров, магнитофонов и других гаджетов.

Читайте также:  Светлые стены — самые интересные идеи современного дизайна и идеи украшения стен светлых оттенков

Проведение качественной распиновки требует знаний и умения читать схемы, ориентирования в типах и видах соединений, нужно знать классификацию проводов, их цвета и назначение. Длительная и бесперебойная работа кабеля обеспечивается правильным соединением проводами 2 коннекторов USB и mini-USB.

Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности

Универсальная последовательная шина представлена 3 версиями — USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0 . Первые две спецификации полностью совмещаются между собой, шина 3.0 имеет частичное совмещение.

Схема распиновки USB кабеля по цветам

USB 1.1 — это первая версия устройства, используемая для передачи данных. Спецификацию применяют только для совместимости, так как 2 рабочих режима по передаче данных (Low-speed и Full-speed) обладают низкой скоростью обмена информацией. Режим Low-speed со скоростью передачи данных 10-1500 Кбит/с используется для джойстиков, мышей, клавиатур. Full-speed задействован в аудио- и видеоустройствах.

В USB 2.0 добавлен третий режим работы — High-speed для подключения устройств по хранению информации и видеоустройств более высокой организации. Разъем помечается надписью HI-SPEED на логотипе. Скорость обмена информацией в этом режиме — 480 Мбит/с, которая равняется скорости копирования в 48 Мбайт/с.

На практике, из-за особенностей конструкции и реализации протокола, пропускная способность второй версии оказалась меньше заявленной и составляет 30-35 Мбайт/с. Кабеля и коннекторы спецификаций универсальной шины 1.1 и второго поколения имеют идентичную конфигурацию.

Универсальная шина третьего поколения поддерживает скорость 5 Гбит/с, равняющуюся скорости копирования 500 Мбайт/с. Она выпускается в синем цвете, что облегчает определение принадлежности штекеров и гнезд к усовершенствованной модели. Сила тока в шине 3.0 увеличилась с 500 мА до 900 мА. Эта особенность позволяет не использовать отдельные блоки питания для периферийных устройств, а задействовать шину 3.0 для их питания.

Совместимость спецификаций 2.0 и 3.0 выполняется частично.

Классификация и распиновка

При описаниях и обозначениях в таблицах разъемов ЮСБ принято по умолчанию, что вид показан с внешней, рабочей стороны. Если подается вид с монтажной стороны, то это оговаривается в описании. В схеме светло-серым цветом отмечаются изолирующие элементы разъема, темно-серым цветом — металлические детали, полости обозначаются белым цветом.

Схема распиновки USB кабеля по цветам

Несмотря на то что последовательная шина называется универсальной, она представлена 2 типами. Они выполняют разные функции и обеспечивают совместимость с устройствами, обладающими улучшенными характеристиками.

К типу A относятся активные, питающие устройства (компьютер, хост), к типу B — пассивное, подключаемое оборудование (принтер, сканер). Все гнезда и штекеры шин второго поколения и версии 3.0 типа A рассчитаны на совместную работу. Разъем гнезда шины третьего поколения типа B больше, чем нужен для штекера версии 2.0 типа B, поэтому устройство с разъемом универсальной шины 2.0 тип B подключается с использованием только кабеля USB 2.0. Подключение внешнего оборудования с разъемами модификации 3,0 тип B выполняется кабелями обоих типов.

Разъемы классического типа B не подходят для подключения малогабаритного электронного оборудования. Подключение планшетов, цифровой техники, мобильных телефонов выполняется с использованием миниатюрных разъемов Mini-USB и их улучшенной модификации Micro-USB. У этих разъемов уменьшенные размеры штекера и гнезда.

Последняя модификация разъемов ЮСБ — тип C. Эта конструкция имеет на обоих концах кабеля одинаковые коннекторы, отличается более скоростной передачей данных и большей мощностью.

Распиновка USB 2.0 разъема типы A и B

Классические разъемы содержат 4 вида контактов, в мини- и микроформатах — 5 контактов. Цвета проводов в USB-кабеле 2.0:

  • +5V (красный VBUS), напряжение 5 В, максимальная сила тока 0,5 А, предназначен для питания;
  • D- (белый) Data-;
  • D+ (зеленый) Data+;
  • GND (черный), напряжение 0 В, используется для заземления.

Схема распиновки USB кабеля по цветам

Для формата мини: mini-USB и micro-USB:

  1. Красный VBUS (+), напряжение 5 В, сила тока 0,5 А.
  2. Белый (-), D-.
  3. Зеленый (+), D+.
  4. ID — для типа А замыкают на GND, для поддержания функции OTG, а для типа B не задействуют.
  5. Черный GND, напряжение 0 В, используется для заземления.

В большинстве кабелей имеется провод Shield, он не имеет изоляции, используется в роли экрана. Он не маркируется, и ему не присваивается номер. Универсальная шина имеет 2 вида соединителя. Они имеют обозначение M (male) и F (female). Коннектор М (папа) называют штекером, его вставляют, разъем F (мама) называется гнездо, в него вставляют.

Распиновка USB разъемов для зарядки телефонов

Большинство современных мобильных телефонов, смартфонов, планшетов и других носимых гаджетов, поддерживает зарядку через гнездо USB mini-USB или micro-USB. Правда до единого стандарта пока далеко и каждая фирма старается сделать распиновку по-своему. Наверное чтоб покупали зарядное именно у неё. Хорошо хоть сам ЮСБ штекер и гнездо сделали стандартным, а также напряжение питания 5 вольт. Так что имея любое зарядное-адаптер, можно теоретически зарядить любой смартфон. Как? Изучайте варианты распиновки USB и читайте далее.

Распиновка USB разъемов для зарядки телефонов

Распиновка USB разъемов для Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC

Бренды Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC и многие другие телефоны распознают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены. Закоротить их можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель.

Распиновка USB разъемов для зарядки телефонов

Распиновка USB разъемов на штекере

Если зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini-USB или micro-USB, то не нужно соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус — на 5-й (последний).

Распиновка USB разъемов для зарядки телефонов

Распиновка USB разъемов для Iphone

У Айфонов контакты Data+ (2) и Data- (3) должны соединяться с контактом GND (4) через резисторы 50 кОм, а с контактом +5V через резисторы 75 кОм.

Распиновка USB разъемов для зарядки телефонов

Распиновка зарядного разъема Samsung Galaxy

Для заряда Самсунг Галакси в штекере USB micro-BM должен быть установлен резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами и перемычка между 2 и 3 контактами.

Распиновка USB разъемов для зарядки телефонов

Распиновка USB разъемов для навигатора Garmin

Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм.

Распиновка USB разъемов для зарядки телефонов

Схемы цоколёвки для зарядки планшетов

Практически любому планшетному компьютеру для заряда требуется большой ток – раза в 2 больше чем смартфону, и заряд через гнездо mini/micro-USB во многих планшетах просто не предусмотрен производителем. Ведь даже USB 3.0 не даст более 0,9 ампер. Поэтому ставится отдельное гнездо (часто круглого типа). Но и его можно адаптировать под мощный ЮСБ источник питания, если спаять вот такой переходник.

Распиновка USB разъемов для зарядки телефонов

Распиновка зарядного гнезда планшета Samsung Galaxy Tab

Для правильного заряда планшета Samsung Galaxy Tab рекомендуют другую схему: два резистора: 33 кОм между +5 и перемычкой D-D+; 10 кОм между GND и перемычкой D-D+.

Распиновка USB разъемов для зарядки телефонов

Распиновка разъёмов зарядных портов

Вот несколько схем напряжений на контактах USB с указанием номинала резисторов, позволяющих эти напряжения получить. Там, где указано сопротивление 200 Ом нужно ставить перемычку, сопротивление которой не должно превышать это значение.

Распиновка USB разъемов для зарядки телефонов

Классификация портов Charger

  • SDP (Standard Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 0,5 A.
  • CDP (Charging Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 1,5 A; аппаратное опознавание типа порта (enumeration) производится до подключения гаджетом линий данных (D- и D+) к своему USB-приемопередатчику.
  • DCP (Dedicated Charging Ports) – только зарядка, допускает ток до 1,5 A.
  • ACA (Accessory Charger Adapter) – декларируется работа PD-OTG в режиме Host (с подключением к PD периферии – USB-Hub, мышка, клавиатура, HDD и с возможностью дополнительного питания), для некоторых устройств – с возможностью зарядки PD во время OTG-сессии.

Как переделать штекер своими руками

Распиновка USB разъемов для зарядки телефонов

Теперь у вас есть схема распиновки всех популярных смартфонов и планшетов, так что если имеете навык работы с паяльником – не будет никаких проблем с переделкой любого стандартного USB-разъема на нужный вашему девайсу тип. Любая стандартная зарядка, которая основывается на использовании USB, предусматривает использование всего лишь двух проводов – это +5В и общий (минусовой) контакт.

Просто берёте любую зарядку-адаптер 220В/5В, от неё отрезаете ЮСБ коннектор. Отрезанный конец полностью освобождается от экрана, в то время как остальные четыре провода зачищаются и залуживаются. Теперь берем кабель с разъемом USB нужного типа, после чего также отрезаем от него лишнее и проводим ту же самую процедуру. Теперь остается просто спаять между собой провода согласно схемы, после чего соединение изолировать каждое отдельно. Полученное в итоге дело сверху заматывается изолентой или скотчем. Можно залить термоклеем – тоже нормальный вариант.

Бонус: все остальные разъёмы (гнёзда) для мобильных телефонов и их распиновка доступны в единой большой таблице – смотреть.

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

Повторюсь, подробную информацию можно почерпнуть в статье Типы зарядных портов. Здесь же приведу сводную схему напряжений на контактах USB с указанием номинала резисторов, позволяющих те или иные напряжения получить. Там, где указано сопротивление 200 Ом нужно ставить перемычку, сопротивление которой не должно превышать те самые 200 Ом.

Распиновка usb — схемы для разъёмов mini, micro, type-C

Сейчас практически во всех магазинах электроники и бытовой техники можно наткнуться на USB-устройство. Почти у каждого из нас есть гаджет, которому необходима такая зарядка.

В мире современных технологий большое количество смартфонов поддерживают зарядку через USB. Конечно, было бы проще, если бы все гаджеты имели одинаковый разъём, но пока об этом рано говорить. Радует то, что гнездо в таких зарядках одинаковое, и одним проводом USB можно заряжать разные телефоны.

Читайте также:  Размер плинтуса. Длина, высота и ширина напольных и потолочных багетов. Правила подбора габаритов и цветов. Способы крепления

Теперь подробнее поговорим о распиновке и об особенностях некоторых моделей.

Что такое распиновка

Распиновка USB разъёма – это порядок размещения необходимых элементов в штекере с применением особенной последовательной шины в её различных вариантах.

В наши дни USB самый известный интерфейс, который был создан в 1996 году. Такую модель создавали с целью соединения различных аппаратов с компьютером и для того, чтобы оно заменило устаревшие модели.

С каждым годом информация о создании такого провода разлеталась по миру всё больше и больше. Сейчас нам уже сложно представить какой-то другой вариант зарядного устройства.

Конечно, некоторые фирмы и сейчас не применяют схему USB для своих моделей, но всё же большинство компаний отдают предпочтение именно данному варианту.

На данный момент все используют USB для передачи данных с электронного носителя и в качестве зарядного устройства. Чтобы качественно провести распиновку, потребуется немало знаний, которые заключаются в понимании различных видов схем, ориентировании в соединениях, знании типологии проводов и т.д.

Расцветка проводников

Цветов встречается относительно немного. Также в схеме может встречаться и группа проводов, которые будут обозначены одним цветом.

Начнём с простого – в распиновке USB 2.0 есть только четыре цвета:

  1. Этот проводник красного цвета – именно к нему поступает напряжение постоянного тока.
  2. Второй белый проводник нужен, чтобы передавать информацию через USB.
  3. Проводник зелёного цвета тоже нужен для передачи данных.
  4. На проводник чёрного цвета производится подача нуля питающего напряжения. Его ещё называют общим (или главным) проводом, а обозначают значком «Ʇ».

В остальных случаях цветов и проводов может быть значительно больше. К примеру, в схеме 3.0 будет уже 9 проводников.

Также не стоит забывать, что некоторые разработчики любят вносить свои изменения в стандартные схемы.

Схемы распиновки USB-разъёма

На данный момент существует несколько видов схем, но мы остановимся на самых основных:

  • Mini-USB;
  • Micro-USB;
  • Type C.

Первая схема mini-USB содержит 4 провода. Эта схема приводилась в примере выше.

Ещё стоит отметить наличие двух видов кабелей в USB-разъемах:

  • экранированный;
  • неэкранированный.

Некоторые производители техники всегда хотят придумать что-то новое, поэтому постоянно разрабатывают новые зарядные устройства.

Свою продукцию они могут начинить разъёмами другой конфигурации, из-за которых в дальнейшем возникают проблемы с зарядом мобильного телефона, планшета.

Мicro

Вторая схема micro-USB содержит 10 выводов:

  1. Красный – +5B.
  2. Белый провод – отрицательные данные.
  3. Зелёный – положительные данные.
  4. Без цвета – дополнительный.
  5. Чёрный – заземление.
  6. Синий – USB3 передача –.
  7. Жёлтый – USB3 передача +.
  8. Без цвета – заземление.
  9. Фиолетовый – USB3 приём –.
  10. Оранжевый – USB3 приём +.

И последний элемент – экран коннектора.

Type C

Третья схема – Type C. Для начала стоит выделить достоинства кабеля – это долговечность и симметричность.

Новая модель USB 3.1 была выпущена в 2014 году с целью заменить предыдущие интерфейсы.

Преимущества Type C:

  • Компактность – высота гнезда не превышает 3 мм (можно использовать в более тонких гаджетах).
  • Независимость от расположения штекера – можно подключать с обеих сторон.

Этой схеме следует уделить больше внимания, так как все производители используют именно его для новых моделей гаджетов.

Для начала рассмотрим разъём. Он заметно отличается от предыдущих моделей: гнездо приобрело округлую и симметричную форму. Теперь вы не увидите зацепы на штекере, так как внутрь разработчики поместили механизм фиксации.

Само гнездо может быть двух типов:

  • полнофункциональное;
  • поддерживающее только USB 2.0.

Теперь подробнее остановимся на внутренностях USB-разъёма. Там расположилась площадка с двумя сторонами, на которую поместили 24 контакта.

Они делятся на несколько подгрупп:

  • Эти контакты отвечают за заземление и расположены друг напротив друга (A1 – B12, A12 – B1), цвета не имеют.
  • Следующие имеют красный цвет, пропускают питание (A4 – B9, A9 – B4).
  • Пары A6 – B7 и A7 – B6 необходимы для передачи данных по USB 2.0.
  • A2 – B11, A3 – B10, A10 – B3, A11 – B2 нужны для того, чтобы на высокой скорости передавать информацию по USB 3.2 и USB 4. Все контакты синего цвета.
  • A5 – B5 – расположены по диагонали и окрашены в фиолетовый цвет. Это управляющие контакты.
  • A8 – B8 – это вспомогательные контакты, которые используются для передачи особых сигналов.

Сейчас на рынке можно найти штекеры трёх видов: полнофункциональный, кабель USB 2.0 и третий, предназначенный только для питания. В полнофункциональном штекере должно быть не менее 22 контактов.

Особенности распайки кабеля на контактах разъёма

Мастера утверждают, что особых нюансов в этой работе у них не было. Самая главная задача – это обеспечение соответствия цвета проводников кабеля конкретному контакту.

Предварительно следует защитить проводники от изоляции. Не стоит забывать и об устаревших версиях, где следует учитывать конфигурацию соединителей.

Рассмотрим ещё раз схему USB 2.0. Вспоминаем, здесь есть четыре проводника, которые имеют свои цвета:

Остаётся только припаять каждый из них на контактную платформу, которая отмечена аналогичным цветом. Этот приём упрощает работу мастера, ведь перепутать цвета довольно-таки сложно.

Подобный способ распайки применяется и к другим разъёмам USB. Конечно, основное отличие – это количество проводников и цветов. Как упоминалось выше, в остальных моделях их может быть больше четырёх.

Некоторые специалисты, чтобы упростить процесс работы, используют определённый инструмент – паяльник, который подойдёт для работы в домашних условиях и стриппер, снимающий изоляцию.

Хотелось бы ещё отметить и то, что в нашем мире всё не стоит на месте. Производители ежегодно стараются упростить и работу зарядного устройства, и ускорить процесс зарядки, и облегчить ремонт таких разъёмов.

Возможно, в скором времени одна из компаний создаст новую модель разъёма, которая сможет в кратчайшие сроки заменить предыдущие интерфейсы. Пока что среди всех лидером остаётся Type C, а дальше посмотрим!

Виды и схемы разъемов и распиновка USB по цветам

Даже если вы не инженер, будет полезно знать распиновку USB. Например, у вас порвался шнур зарядки или вы решили заниматься программированием на Arduino. Это не так сложно, если вы воспользуетесь готовыми схемами и описаниями из той статьи!

Распиновка USB кабеля по цветам

Начать стоит с того, что разъемов для зарядки существует несколько. Наиболее часто их делят по поколениям: 2.0 и 3.0.

Дополнительно распайка USB делится на В (пассивную) и А (активную):

  1. К активным относятся питающие устройства. К ним принадлежат: компьютер, телевизор и т.д.
  2. К пассивным относятся принимающие. Например, USB разъем для зарядки телефона – это В-распайка.

Не так давно появился и тип С. С обоих сторон она имеет одинаковую распиновку разъема. К телефону такой провод можно подключить любой стороной.

Второе поколение 2.0

В классическом варианте предусмотрено всего 4 контакта:

  1. Красный. Это питание в 5 вольт, способное передавать максимум пол ампера, обозначается как +5V.
  2. Белый. Data -, то есть по нему идут «информационные электроны».
  3. Зеленый. Data + аналогично предыдущему, ведет электроны напрямую в ячейки памяти.
  4. Черный. Земля или Ground, на схемах образуется GND.

А с какой стороны смотреть на вилку для зарядки? Все схемы приводятся для вида «сверху», который на ЮСБ-штекере обозначается 2 квадратными отверстиями. В микроформате верхом считается широкая сторона с фиксирующими «пальцами».

Но 4 контакта встречаются не всегда. Для зарядки телефонов необходим только 2 контакта: +5V и GND. Провода для данных «закорачиваются», иначе максимальный ток не будет превышать 0,25 ампер (поэтому от компьютера аккумулятор так долго заряжается).

В разъеме зарядки микро ЮСБ для телефона может присутствовать и пятый контакт, предназначенный для подключения OTG. Он называется ID и в обычных условиях не используется. Если к телефону нужно подключить мышь, флеш-карту и т.д, он замыкается на землю.

В большинстве случаев не выполняет практических функций и нужен для экранирования других проводов. На распиновках может обозначаться как Shield.

Схематически это выглядит так. Можно заметить, что он закорочен на землю. При таком подключении гнездо зарядки активирует протокол хоста и может управлять. Обратите внимание, что режим включается только в активных устройствах.

В мини USB контактны аналогичны микро-формату, но порядок контактов иной. В остальном, функции, и даже поддержка OTG, аналогичны.

Точно такую же распиновку имеет и первое поколение USB, за исключением контакта OTG. В современной технике такой протокол встречается редко, но все же.

Третье поколение 3.0

Распиновка ЮСБ 3-го поколения отличается количеством проводов – их 9 (иногда 10, если активирован контакт OTG).

Распайка разъема по цветам выглядит так:

  1. С 1 по 4. Имеют те же цвета и назначения, что и в предыдущем поколении.
  2. 5,6. Передача данных по протоколу USB 3.0 – RX+-.
  3. 7. Дополнительная земля – GND Drain.
  4. 8.9. Прием данных по протоколу USB 3.0 – TX +-.

Из-за протоколов передачи и приема данных, скорость значительно повышается. Причем распайка произведена таким образом, что контакты с 1 по 4 совместима с предыдущим поколением.

Распиновка микро USB 3.0 разъема для зарядки не совместима с предыдущим поколением. Схематически все пины расположены вряд, поэтому и разъем значительно шире стандартного гнезда.

В случае с Type C, все пины расположены также в ряд, но с двух сторон. По этому причине есть возможность подключать их с любой стороной. Распиновка выглядит следующим образом.

Читайте также:  Облицовка дома термопанелями

Функции «ножек» разъема micro USB

Напоследок стоит рассмотреть, как шнур для зарядки телефона. Это поможет при ремонте или диагностике поломок.

Начать стоит с плюсового «красного» контакта. По нему «перетекает» электричество при зарядке телефона или подключении к компьютеру. В первом случае они могут передавать до 0,5 ампер в час во втором поколении. При подключении к компьютеру их пропускная способность ограничивается 0,25 амперами в час. Поэтому зарядка происходит намного медленнее.

Минусового контакта здесь, как такового, нет. Вместо него используется земля-GND. Ломается он достаточно редко, а даже при его поломке эту функцию берет на себя корпус, так как он тоже заземлен.

Около контакта заземления расположен неактивный контакт, предназначенный для OTG. Тем не менее, при его повреждении кабель работать не будет, так как он выполняет экранирующую функцию. Причем на экране телефона может отображаться процесс зарядки, которой не происходит! Но чаще всего провод просто не заряжает устройство.

Две оставшихся контакта отведены для передачи данных. Через них USB отправляет данные. Они обозначаются Data+ и Data-. При поломке одного, не работает второй, ведь они также подчиняются закону о разности потенциалов.

На плате дорожки от них идут напрямую к микросхеме памяти, а «информационные электроны» заполняют необходимые ячейки. Работают в обе стороны: могут передавать данные на компьютер или принимать с него.

В третьем поколении был пересмотрен алгоритм передачи данных, поэтому контакты были разделены. Такое разделение способствовало:

  1. Увеличению скорости. Теоретически, третье поколение может работать в 10 раз быстрее второго! Ограничение USB 2.0 ограничено 480 Мбит в секунду, а 3.0 – 4,7 Гбита.
  2. Дуплексное подключение. Одновременно можно, как принимать данные, так и передавать их.

Ножка GND Drain, зачастую, никакой функции не выполняет. «Сигнальная земля» зачастую соединена напрямую с общим контактом и не разведена. В остальных случаях она выполняет функции заземлительного контакта при передаче данных.

Аналогично пропускная способность была увеличена на 0,9 ампера, что почти в 2 раза выше. Однако максимальная длина кабеля, по сравнению со второй версией, ограничена всего 3 метрами.

Распиновка USB. Виды разъемов и распиновка юсб по цветам

Распиновка usb

Электрооборудование

Автор Даниил Леонидович На чтение 6 мин. Просмотров 29.9k. Опубликовано 18 ноября Обновлено 18 ноября

Кабель с интерфейсом USB применяют для подключения различных устройств между собой с целью обмена данными и зарядки гаджета. Провода с разъемами версии 2.0 и 3.0 представлены большим многообразием коннекторов, отличающихся формой, расположением питающих и изолирующих контактов. Названия маркируются буквенными индексами, позволяющими распознать их тип, разновидность и «пол». Распределение по маркировке называют распиновкой USB штекера.

Распиновка USB штекера

Для передачи пакетов данных используется последовательная шина. Она представляет собой 4 провода, два из которых необходимы для обмена данными, а вторые два для питания. Для идентификации применяется распиновка по цветам.

гнезда по типу шин

Условно различают гнезда по типу шин:

  • тип А – питающие, к ним подключают хосты и компьютеры;
  • тип В – пассивные, применяют для подсоединения периферических устройств;
  • тип С – универсальные, оснащаются одинаковыми коннекторами для скоростного обмена данными.

Для подключения к периферийным устройствам используют коннекторы усб и mini-USB. При подсоединении гнезда к проводу учитывают цветовую схему распайки, тип штекера и соединения, назначение и классификацию кабелей. Длительность работы кабельной линии зависит от правильности и качества соединения.

Виды разъемов USB

Шина с универсальным последовательным интерфейсом представлена тремя видами usb разъемов:

  1. USB 1.0 – устаревшая шина, используемая сейчас только для передачи данных в мышах и джойстиках предыдущих версий. Низкая скорость связана с особенностями режима работы. Здесь используются Low-speed и Full-speed. Режим Low-speed обеспечивает обмен данными на скорости не более 10-1500 Кбит/с. Режим Full-speed применяется для подсоединения аудио оборудования и видео устройств.
  2. USB 2.0 – широко распространен в устройствах, применяемых для хранения данных, а также подключения оборудования, воспроизводящего видео. В них задействуется еще один режим High-speed, позволивший увеличить скорость работы до 480 Мбит/с. На практике из-за конструктивных особенностей разъема этот параметр не превышает 30-35 Мбайт/с. Структура гнезда идентична штекеру предыдущей версии.
  3. USB 3.0 – отличается от предыдущих версий скоростной передачей информации. Он промаркирован синим цветом на контактах штекера. Максимальная скорость обмена данными составляет 5 Гбит/с. Для питания используется повышенное количество тока до 900 мА.

виды разъемов USB

Все три типа разъемов частично совмещаются между собой. При использовании шины последней версии с предыдущими аналогами снижается скорость передачи данных. USB 3.0 пригоден для зарядки большинства периферийных устройств без задействования специальных блоков.

Подключение скоростного разъема 3.0 типа В к младшему аналогу невозможно. Такие штекеры отличаются расположением контактов. Подсоединение USB 3.0 к порту версии 2.0 допускается только по типу А.

Распиновка USB кабеля по цветам

В описании к кабелям указывается его ориентация штекера по умолчание. Цоколевку определяют по внешней стороне. Если необходимо описать структуру с монтажной стороны, данный факт обязательно отмечают в технической документации. Изолирующие места помечают темно-серым цветом на разъеме и светло-серым на металлической части корпуса.

Фиолетовая маркировка применяется на проводах для зарядки и ДАТА-кабелях.

Pinout необходима для идентификации неисправной магистрали при ремонте. Она указывает на назначение того или иного компонента.

Распиновка USB 2.0

распиновка USB 2

В стандартном USB 2.0 задействуют 4 провода. Их идентифицируют по такой схеме:

  • +5V – имеет провод VBUS красного цвета, применяют для питания, поддерживает напряжение 5V, сила тока не превышает 0,5 А;
  • D — Data-, оснащен белой изоляцией;
  • D+ — Data+, промаркирован зеленым цветом;
  • GND – необходим для заземления, напряжение на нем 0 В, цвет черный.

Важно! В кабеле подается напряжение до 5V, поэтому номинал тока не превышает 0,5 А. Нельзя с помощью шины с интерфейсом 2.0 подключать технику мощностью выше 2,5 Ватт, включая крупногабаритное оборудование.

Расположение цветовой маркировки на коннекторах типа А и В одинаковое. Отличие состоит в способе соединения контактов. В первом случае применяется линейное расположение, во втором – сверху-вниз. Соединители типа А имеют буквенную маркировку M (male), тип В — F (female).

Во многих проводах внедряют дополнительный кабель без изоляции для экрана. Его не помещают цветом, цифровыми или буквенными идентификаторами.

USB micro

Кабель USB micro имеет 5 pin (контактных площадок), к которому подводят соответствующий провод из монтажного кабеля. На нем имеются защелки для жесткой фиксации с портом. Контакты идентифицируют по числовым обозначениям, которые считывают справа-налево.

распиновка USB micro

Различают такие виды usb разъемов:

  • первый – VCC, изоляция, номинал 5V, для питания
  • второй – D-, белый провод;
  • третий – D+, зеленая маркировка;
  • четвертый – ID, без цветовой идентификации, в коннекторах А соединяется с заземлением;
  • пятый – черного цвета, заземление.

В экранирующей части штекера обустроена фаска, обеспечивающая плотное прилегание деталей. Экранирующий провод не припаивается к контактным площадками. Кабели со штекерами микро и мини имеют идентичное распределение, отличаются только размерами штекера.

Преимущества

Кабель USB со штекером micro выделяется повышенной прочностью и надежностью корпуса. При неумелом обращении и ремонте возможна поломка контактов. К неисправностям приводят резкие движения во время подсоединения к порту, падение гаджета, особенно, при ударах разъемом о твердую поверхность. Иногда неисправности появляются из-за заводского брака или неправильного применения.

Кабель USB Micro

Кабель USB Micro

При неправильном припаивании во время подключения кабеля возникают сбои, которые характеризуются такими признаками:

  • на экране гаджета появляются оповещения об аппаратных ошибках, устройство не находит или не распознает подключение;
  • отсутствует синхронизация между подключенными устройствами, но зарядка осуществляется;
  • на значке батареи идентифицируется процесс зарядки, но фактически электропитание не поступает;
  • устройство не реагирует на подключение либо выдает оповещение о поломке;
  • возникает короткое замыкание в блоке питания либо порту.

Причиной плохого контакта могут быть нарушения, возникающие между звеньями цепи. Пайка осуществляется с помощью распайки контактов. Данную процедуру называют распиновкой. Каждый провод подключают повторно после зачистки, опираясь на идентификацию по цвету.

Не следует спешить, иначе можно повредить соседние участки. Такая распиновка позволяет избежать ошибок, приводящих к выходу из строя техники.

Функции «ножек» разъема micro-USB

Разъем micro-USB

Разъем micro-USB применяют для зарядки небольших и портативных энергозависимых устройств и синхронизации данных между ПК и гаджетами. Он состоит из пяти «ножек». Две «ноги» разведены по разные стороны корпуса: одна является плюсовой номиналом 5V, вторая — минусовой. Такое расположение снижает вероятность поломки.

Близко к минусовой «ножке» размещен еще один контакт, который при неосторожном подключении к порту легко ломается. При повреждении этой «ноги» кабель выходит из строя. На значке батареи может отображаться процесс подключения, но фактическая зарядка невозможна. Чаще всего данное повреждение приводит к тому, что гаджет не реагирует на подсоединение штекера.

Две оставшихся «ножки» применяются для обмена данными и синхронизации между устройствами. С помощью них возможна выгрузка и загрузка файлов с гаджета на ПК и назад, перенос видео и фото, аудио. Работа осуществляется синхронно. При повреждении только одного контакта прекращается работа второго. Знание распиновки по цвету позволяет припаять правильно провода и возобновить работу штекера.

Профильное образование: Троицкий аграрный техникум, специальность – электрик 3 разряда (1996 г.).
IV группа допуска по электробезопасности.
Электрик 4 разряда.
Опыт работы – с 1996 года.
Объекты работ: квартиры, дачи, бани, офисы и другие.
Дополнительная информация: Ленинградская область (до 100 км от г. Санкт-Петербурга)

Ссылка на основную публикацию