USB конектори: видове, тяхното описание, предимства и недостатъци

Невъзможно е да си представим модерен човек без електронни устройства. Днес смартфоните, таблетите, музикалните плейъри и лаптопите се намират в почти всяко семейство. Всяко от тези устройства има собствено приложение и следователно всяка от тях функционира по свой уникален начин. Но има нещо в една или друга форма, която обединява всички тях. И това е присъствието на USB портове.

Веднъж през 1994 г., 7 водещи глобални технологични компании създадоха нов стандарт за свързване на компютърни периферни устройства. Така се появи универсална серийна шина, наречена USB за кратко.

Днес той наистина е универсален стандарт и е трудно да се намери електронно устройство, което няма USB порт от един или друг тип. Но как да знаете кой кабел е подходящ за него? Това ръководство ще ви помогне да определите типа на USB конектора и да изберете подходящия щепсел.

Разнообразие от опции

На практика всички съвременни компютри и електронни устройства имат някаква форма на USB връзка и се доставят в комплект със съответните кабели. Има ли значение кой от тях се използва, и защо се нуждаем от всички тези различия? Макар това да е наистина важно, то може да се промени в бъдеще.

В средата на 90-те години. универсалният автобус стана индустриален стандарт, който ускори свързването на компютърните периферни устройства. Той замени редица по-ранни интерфейси и сега е най-популярният тип конектор в потребителските устройства.

Въпреки това, все още е трудно да се справим с всички разновидности на USB.

Ако се предполага, че стандартът е универсален, защо има толкова много различни видове? Всеки от тях служи на своята цел, като основно осигурява съвместимост с пускането на нови устройства с по-добри спецификации. По-долу са най-често срещаните типове USB конектори.

Type-A

Повечето кабели и периферни устройства (като клавиатури, мишки и джойстици) имат съединител тип А. Персоналните компютри, лаптопите и нетбуците обикновено имат няколко порта на тази форма. В допълнение, много други устройства и адаптери за захранване ги използват за пренос и / или зареждане на данни. Конекторът е с плоска правоъгълна форма и е най-разпознаваем и използван. USB тип-A пинът е както следва:

1. + 5V - напрежение +5 V.
2. D- - данни.
3. D + - данни.
4. GND е земята.

Всички версии на USB стандартите запазват същия форм-фактор за Type-A, така че те са взаимно съвместими. Въпреки това, USB 3.0 конекторите вместо 4 имат 9 пина, използвани за по-голяма скорост. прехвърляне на данни. Те са подредени така, че да не пречат на работата на щифтовете от предишните версии на стандарта.

Type-B

Това е конектор с почти квадратна форма, който се използва главно за свързване на принтери, скенери и други самостоятелно задвижвани устройства към компютрите. Понякога може да се намери на външни устройства. В днешно време този тип конектор е много по-рядко срещан от тип-A връзки.

Формата на връзката във версия 3.0 е претърпяла промяна, така че обратната съвместимост не се поддържа, въпреки че портовете от нов тип приемат щепсели на стари модификации. Причината за това е, че Type-B USB 3.0 има 9 пина за по-бърз трансфер на данни, докато Powered-B има 11 пина, 2 от които осигуряват допълнителна мощност.

Отново, както в случая с Type-A, физическата съвместимост на различните версии не означава поддръжка за скорост или функционалност.

Основни понятия

Преди да се опитаме да разберем разликите между типовете А и В, е необходимо да разберем понятията хост, рецептор и порт.

Слотът, разположен отпред или отзад на компютъра (хоста), в който е поставен единият край на USB кабела, се нарича порт. Електронно устройство, което трябва да бъде заредено или към което искате да прехвърлите данни (например смартфон или таблет), се нарича рецептор.

Най-популярният USB стандарт е тип А, който днес може да се види в края на почти всеки USB кабел, вмъкнат в хост слота. Най-често Type-A портовете са оборудвани с настолни компютри, игрови конзоли и мултимедийни плейъри.

Съединителите тип B се намират в края на обикновен USB кабел, който се свързва с периферно устройство, като например смартфон, принтер или твърд диск.

USB предимства

Стандартът опростява инсталирането и подмяната на оборудването, като намалява всички комуникации до предаване на серийни данни през усукана двойка и идентификация на свързаното устройство. Ако добавите заземяване и захранване, ще получите най-простия 4-жилен кабел, евтин и лесен за производство.

Стандартът определя как периферните устройства взаимодействат с хоста. Ако не използвате USB On the Go (OTG), което ви позволява да ограничите възможностите на хоста, се прави директна връзка. USB устройството не може да инициира комуникация, само хостът може да направи това, така че дори и да има кабел със съответните конектори без него, връзката няма да работи. Освен това, тъй като и електричеството, и данните се предават по проводник, свързването на два хоста без междинно устройство може да има катастрофални последствия, причинявайки силни токове, къси съединения и дори пожари.

мини

Съединителят е стандартен за мобилни устройства преди появата на микро USB. Както подсказва името, mini-USB е по-малък от обикновено и все още се използва в някои камери. Конекторът има 5 пина, от които 1 служи като идентификатор за поддържане на OTG, което позволява на мобилни устройства и други периферни устройства да действат като хост. Изводът на USB Mini е както следва:

1. + 5V - напрежение +5 V.
2. D- - данни.
3. D + - данни.
4. ID - ID на хост / рецептор.
5. GND е земята.

Micro

Това е текущият стандарт на конектора за мобилни и преносими устройства. Тя е приета от почти всеки производител, с изключение на Apple. Физическите му размери са по-малки от Mini-USB, но се поддържат високи скорости на пренос на данни (до 480 Mbps) и OTG възможности. Формата е лесно разпознаваема благодарение на компактния 5-пинов дизайн.

Конекторът за светкавица не е USB стандарт, а е собствена връзка на Apple за iPad и iPhone. Той е подобен на micro USB и е съвместим с всички устройства на Apple, произведени след септември 2012 година. По-старите модели използват различен и много по-голям конектор за марката.

Тип C

Това е обратим конектор, който обещава по-бърз трансфер на данни и по-голяма мощност от предишните типове. Той все повече се използва като стандарт за лаптопи и дори някои телефони и таблети, е одобрен от Apple за Thunderbolt 3.

Тип C е ново решение и обещава да бъде всичко за всеки. Той е по-малък, по-бърз и може да приема и предава много повече енергия от предишните версии.

Apple разтърси света, когато представи нов MacBook с един USB-C порт. Най-вероятно това ще е началото на една тенденция.

Можете да прочетете повече за USB-C в края на тази статия.

Нюанси на micro usb

Тези от вас, които имат телефон или таблет на платформата Android, определено имат микро USB кабел. Дори и най-категоричните фенове на Apple не могат да ги избегнат, тъй като това е най-често срещаният тип конектор, използван за такива неща като външни захранващи устройства, високоговорители и др.

Собствениците на множество приспособления може да открият, че с течение на времето тези кабели стават многобройни, и тъй като те обикновено са взаимозаменяеми, може никога да не им се наложи да ги купувате отделно, ако не бъдат загубени или провалени едновременно.

Когато купувате микро USB кабел, може да се изкушите да изберете най-евтиния вариант, но, както често се случва, това е лоша идея. Нискокачествените кабели и тапи могат лесно да се счупят и да станат безполезни. Затова е по-добре да си спестите от бъдещи проблеми, като закупите качествен продукт от признат производител, дори и да струва малко повече.

Друго нещо, което си струва да се спомене е дължината на кабела. Кратките са чудесни за транспортиране, но поради това често се налага да седнете на пода до изхода, докато телефонът се зарежда. Обратно, кабел, който е твърде дълъг, може да бъде неудобен, когато се носи, ще се заплете и потенциално може да причини нараняване.

0,9 m е добра дължина за кабел за зареждане. Тя ви позволява да държите телефона, когато е свързан с батерията в чанта или джоб, идеален за игра на Pokemon Go или само за използване на телефона, докато пътувате дълго време.

При често презареждане от външни USB портове, за да се спазят мерките за сигурност или когато устройството се зарежда бавно, специален кабел може да предотврати прехвърлянето на данни. Алтернатива е мрежовият адаптер.

Проблемът може да бъде и фактът, че съединителите на повечето USB кабели (с изключение на USB-C) не са взаимозаменяеми и често изискват няколко опита за правилно свързване. Някои производители се опитват да поправят това. Вярно е, че не всички устройства поддържат тази функция.

Какво представлява USB OTG?

Това е стандартът, който позволява на преносимите и мобилните устройства да действат като хостове.

Да предположим, че има външно устройство, лаптоп и смартфон. Какво трябва да направя, за да копирам файлове от диск на телефон? Най-лесният начин да ги преместите външно устройство на лаптоп, а от него - на смартфон. USB OTG ви позволява да свържете устройството директно към телефона, като по този начин заобиколите необходимостта от посредник.

И това не е всичко! Има много други начини за използване на OTG. Можете да свържете всяко USB устройство към вашия смартфон, било то флаш устройство, безжична мишка, клавиатура, слушалки, четци на карти, контролери за игри и др.

USB кабели

В един мрежов свят кабелните връзки между различни електронни устройства играят важна роля. Търсенето им е толкова високо, че всяка година в света се произвеждат десетки милиони USB кабели.

Технологиите постоянно се развиват и подобряват, както и съответстващите им периферни устройства. Същата тенденция на обновяване важи и за USB конектори, но с толкова много версии и типове USB стандарти става трудно да се проследи кой USB е по-подходящ за изпълнение на определени функции. За да направите това, е необходимо да разберете техните основни различия.

Типове USB

Различните USB версии, като 2.0 и 3.0, са свързани с функционалността и скоростта на USB кабела, а техният тип (например A или B) се отнася главно до физическия дизайн на съединителите и портовете.

Стандартът USB 1.1 (1998) е проектиран за пропускателна способност от 12 Mbps, напрежение от 2.5 V и ток от 500 mA.

USB 2.0 (2000) е маркиран с логото "HI-SPEED" на USB. Осигурява скорост от 480 Mbps при напрежение 2.5 V и ток от 1.8 A.

Приет през 2008 г., USB 3.0 поддържа 5 Gb / s при напрежение 5 V и ток от 1.8 A.

USB 3.1, работещ от 2015 г., осигурява скорост от 10 Gbit / s при напрежение 20 V и ток от 5 A.

Последният стандарт осигурява по-висока честотна лента и е предимно обратно съвместима с по-ранните версии. Съединителите Standard-A са идентични на Tour-A от предишни версии, но обикновено са оцветени в синьо, така че да могат да се различат. Те са напълно обратно съвместими, но увеличените скорости са достъпни само ако всички компоненти са съвместими с USB 3. Стандартните B и микро версиите разполагат с допълнителни щифтове за увеличаване на пропускателната способност и са несъвместими с предишни версии. По-старите USB Type-B и micro-B кабели и съединители могат да се използват с USB 3.0 портове, но скоростта няма да се увеличи.

Спецификации на конектора тип C

Това заглавие се появи в заглавията на техническите списания по целия свят, когато Apple пусна 12 ”Macbook. Това е първият лаптоп, който включва Type-C дизайн.

От физическа гледна точка конекторът е подобен на съществуващата версия. USB Micro-B. Размерите му са 8,4 х 2,6 мм. Благодарение на малкия си форм-фактор, той лесно може да се впише в най-малките периферни устройства, използвани днес. Едно от многото предимства на Type-C спрямо други съществуващи решения е, че позволява връзката да бъде в обратна ориентация, т.е. щепселът винаги ще бъде правилно поставен на първия опит! Конекторът е конструиран така, че да не се притеснява, че е обърнат с главата надолу.

Type-C поддържа USB 3.1 стандарт и осигурява максимална скорост от 10 Gbps. Той също така има значително по-висока изходна мощност до 100 W при напрежение 20 V и ток от 5 A. Тъй като лаптопите обикновено консумират 40-70 W, това означава, че тип C лесно покрива техните изисквания за захранване. Друга функционалност, предлагана от USB Type-C, е двупосочна мощност. С други думи, можете не само да зареждате смартфона си чрез лаптоп, но и обратно.

Type-C получи възторжени отзиви от потребители по целия свят и се появи в популярните смартфони на Chromebook Pixel и Nexus 6P, както и в таблет Nokia N1.

С увереност можем да кажем, че през следващите години всички електронни устройства ще бъдат оборудвани с портове от този тип. Това ще направи работата с тях лесна и удобна. Всичко, което е необходимо, е единственият тип-C кабел, който в крайна сметка ще се отърве от сплетения сноп от кабели в чекмеджето.

Въпреки че спецификациите бяха публикувани за първи път през 2014 г., технологията наистина беше реализирана едва през 2016 г. Днес тя се превърна в истински заместител не само на старите USB стандарти, но и на други, като Thunderbolt и DisplayPort. Новото аудио решение, базирано на тип C, също е потенциален заместител на 3.5мм жака за слушалки. Тип C е тясно свързан с други нови стандарти: USB 3.1 осигурява по-голяма честотна лента и USB Power Delivery е най-добрият източник на захранване.

Форма на конектора

USB Type-C е нов миниатюрен конектор, размерите на който едва съвпада с microUSB. Той поддържа различни нови стандарти като USB 3.1 и USB PD.

Познатият конектор, с който всички са запознати, е Type-A. Дори след прехода от USB 1.0 на 2.0 и по-нататък към съвременни устройства, той остава същият. Конекторът е толкова масивен, колкото и преди, и се свързва само с правилната ориентация (която очевидно никога не работи за първи път). Но тъй като устройствата станаха по-малки и по-тънки, масивните пристанища просто спряха да се появяват. Това доведе до появата на много други форми на USB съединители, като Mini и Micro.

Такъв неудобен набор от съединители с различна форма за устройства с различни размери накрая е нещо от миналото. Тип C е много малък стандарт. Тя е около една трета от стария USB Type-A. Това е единен стандарт, който всички устройства трябва да използват, така че за да свържете външно устройство към лаптоп или да заредите смартфон, от зарядното устройство се изисква само един кабел. Този малък конектор е достатъчно малък, за да се побере в ултра-тънък смартфон, но достатъчно мощен, за да позволи на всички периферни устройства да бъдат свързани чрез него. Самият кабел има същите съединители тип C и в двата края.

Type-C има много предимства. Ориентацията на конектора няма значение, така че повече няма да се налага да включвате щепсела няколко пъти, за да намерите правилната позиция. Това е единична форма на USB конектор, който всеки трябва да приеме, така че за различни устройства не е необходимо да имате голям брой различни USB кабели с различни контакти. И няма да има много различни портове, които да заемат оскъдно пространство на все по-тънки притурки.

Освен това, съединителите от тип C могат също да поддържат различни протоколи, използвайки "алтернативни режими", които позволяват адаптери, способни да извеждат HDMI, VGA, DisplayPort или други видове връзки от тази единична връзка. Добър пример за това е многопортовият адаптер на Apple, който ви позволява да свързвате HDMI, VGA, USB Type-A и Type-C. По този начин много конектори на обикновени лаптопи могат да се намалят до портове от същия тип.

храна

Спецификацията USB PD също е тясно преплетена с Type-C. В момента USB 2.0 свързаността осигурява до 2,5 вата мощност. Това е достатъчно, за да заредите телефона или таблета си. Спецификацията, поддържана от USB-C стандарта, осигурява захранване до 100W. Такава връзка е двупосочна, така че устройството може да зарежда и зарежда през нея. В същото време може да се осъществи пренос на данни. Портът ви позволява да зареждате дори лаптоп, който обикновено изисква до 60 вата.

В Apple MacBook и Google Chromebook Pixel, USB-C конекторът се използва за зареждане, което прави възможно окончателното премахване на всички собствени кабели за захранване. В този случай е възможно да се зареждат лаптопи от преносими батерии, които обикновено се използват за презареждане на смартфони и друга електроника. И ако свържете лаптопа към външен дисплей, който се захранва от мрежата, тогава батерията му ще се зареди.

Трябва обаче да се помни, че наличието на конектор тип C не означава автоматична поддръжка за USB PD. Следователно, преди да закупите устройства и кабели, трябва да се уверите, че те са съвместими с двата стандарта.

Скорости на предаване

USB 3.1 е най-новата стандартна универсална серийна шина с теоретична честотна лента от 10 Gbps, която е два пъти по-висока от скоростта на предаване на Thunderbolt от първо поколение и USB 3.0.

Но Tour-C не е същото като USB 3.1. Това е само форма на конектора и технологията в нейната основа може да се основава на стандарти 2.0 или 3.0. Например, таблетката Nokia N1 използва USB конектор тип C версия 2.0. Тези технологии обаче са тясно свързани. Когато купувате, просто трябва да следите детайлите и да се уверите, че устройството или кабелът, който купувате, поддържат USB 3.1.

Обратна съвместимост

Физическият конектор тип C, за разлика от основния стандарт, няма обратна съвместимост. Не можете да свържете стари USB устройства към модерен малък Type-C порт и не можете да свържете USB-C щепсел към по-стар по-голям порт. Но това не означава, че трябва да се отървете от цялата стара периферия. USB 3.1 все още е съвместим с предишните версии, така че е необходим само физически USB-C адаптер. Вече е възможно да свържете старите устройства директно към него.

В близко бъдеще много компютри ще имат както USB конектори тип C, така и големи конектори тип А, както е реализирано например в Chromebook Pixel. По този начин потребителите ще могат постепенно да се преместват от стари устройства, свързвайки нови към USB Type-C. Но дори ако компютърът е направен само с пристанища тип C, адаптерите и хъбовете ще запълнят тази празнина.

Type-C е достоен ъпгрейд. Въпреки че този порт вече се е появил в лаптопите и някои смартфони, само тази технология не се ограничава само до тях. С течение на времето те ще бъдат оборудвани с устройства от всякакъв вид. Един ден стандартът може дори да замени съединителя Lightning, използван в iPhone и iPad. Портът на Apple няма много предимства пред USB Type-C, освен че тази технология е патентована и компанията може да таксува лицензирането.