在現在的智能設備中,用戶能夠聽到的新潮詞彙愈來愈多,其中盲插這個詞彙代表着用戶能夠在使用時無需再仔細分辨接口,隻要對準接口就能插入并成功連接。而這個詞彙一提起就讓人覺得與USB-C端口不分彼此,因此,充電頭網将從USB端口的角度進行講解什麼是雙口盲插,淺析其中能夠實現成功連接的原理。
USB端口不同USB(Universal Serial Bus通用串行總線)是一種串口總線标準,換而言之就是一種輸入輸出接口的技術規範。發展至今,市面上主流使用的USB端口形式有Micro-USB、USB-A以及USB-C。
Micro-USB端口相必老用戶都知道以前的手機後蓋是可以拆卸更換電池的設計,雖在現在的安卓手機上,USB-C接口已逐漸取代Micro-USB接口,但不可否認的是,Micro-USB依然是保有量最多的接口。Micro-USB接口外形近似于梯形,并不支持物理盲插。
普通的Micro-USB 2.0線材内部一般擁有4個針腳,其中 Vbus 用于電力傳輸,GND用于接地,D 、D-用于傳輸數據;Micro-USB在安全範圍内的最大承載電流為2A,對Micro-USB線進行了特别設計,其中看到的多出來的觸點用于過更大電流以保證安全。此外MiNi-USB、Micro USB 3.0 b型公口等等這裡就不過多講。
USB-A端口USB-A是一個傳統的USB主機端口設計,最常見在電腦主闆、U盤或是充電器端口等等,是最容易識别的設備之一;同樣是一個外部總線标準,多用于規範電腦與外部設備的連接和通訊。USB-A端口内部擁有膠芯,近似矩形設計,也不支持物理盲插。
普通的USB-A端口内部一般擁有4個針腳,其中 Vbus 用于電力傳輸,GND用于接地,D 、D-用于傳輸數據;而現在仍然使用在充電器端口或者USB-A線材端口,并且不少廠商對USB-A内部的針腳進行特别設計,其中看到的多出來的觸點或支持自家私有協議識别針腳,亦或是搭載其他功能,這裡就不做過多篇幅講解。
USB-C端口正在使用USB-C端口設備的用戶基本都有所了解,USB-C端口内部有4對TX/RX分線,2對USBD /D-,一對SBU,2個CC,另外還有4個VBUS和4個地線,滿針腳為 24 針,上下各12針。并且自從2014年USB-C規範發布後,許多新款的Android移動設備、筆記本電腦、台式機甚至是遊戲機等3C設備開始使用這種連接端口。
上圖為USB-C母座内部圖,可以看到盲插需要消耗多一倍的線纜和電氣元件。
USB-IF協會對搭載在智能設備上的USB-C端口進行明确規定,滿針引腳數為24個。
其次USB-C端口公頭由于功能設計原因,因此用戶會看到不同規格的USB-C線材端口公頭内部針腳數量不一,以實現充電、數據傳輸、視頻拓展等不同功能。
而上圖為各個針腳的對應工作原理,不同方向的公座連接母座後可以發現,由于正面觸點連接不同,通過USB-C接口帶有專用的通信線,即CC(channel configure)線來識别正負;CC線首先是用來判斷設備插入的方向:正插或反插;如果是正插,主機使用CC1來和設備通訊,反插使用CC2,可以看到CC使用的是單線協議。
并且CC線可以傳輸USB PD協議,SBU線在DP功能開啟時,可作為DP快充協議中的AUX_P/AUX_N差分線(它的極性是可以根據正反插方向修改的);同時支持DRP (dual role port) type C接口,可以在電源和負載之間進行角色轉換,進而支持功率雙向傳輸。
USB-C端口使用由于USB-C端口的易用性及通用性,并且接口規範的體型更小,迅速出現在各大設備的傳輸、供電等端口上。
在蘋果今年新發布的新款MacBook Pro M2上仍然搭載USB-C端口,可實現充電、數據傳輸以及視頻拓展等功能。
市面上主流的充電器同樣搭載USB-C端口,并且可搭載PD、QC等快充協議,可實現更高功率的輸出。
在日益發展的顯示器産品中,逐漸開始搭載USB-C端口,使用支持視頻傳輸的C to C線材連接端口,通過内部不同的通信線握手,可實現信号傳輸、音頻傳輸等等功能。
功率盲插雙口盲插,一方面指的是USB-C接口的特性,支持物理盲插,還有一種指的是功率盲插。
現在很多大功率PD充電器都配備了2個甚至多個USB-C接口,雖然都為USB-C接口,但支持的功率卻有所不同。上圖是來自公牛的100W充電器,它配備了3個USB-C接口以及1個USB-A充電接口。
這是公牛100W充電器的參數:
型号:GNV-AU1B04
輸入:100-240V 50/60Hz 2.5A Max
輸出:USB-C1/C2:5V3A,9V3A,12V3A,15V3A,20V5A,
USB-C3:5V3A,9V2.22A,12V1.5A
USB-A:5V3A,9V2A,12V1.5A
總輸出功率:100W Max
可以看到在輸出方面USB-C1和USB-C2均支持最高20V5A 100W的快充功率,也就是說對于用戶來講,拿着USB-C快充線無論是連接充電器的C1還是C2接口都可以獲得最高100W的快充功率,無需刻意區分接口,這就叫功率盲插。
充電頭網總結根據曆年來的USB-C接口規範形式,盲插似乎是首次出現在USB端口上的詞彙,并且字如其“口”,無需識别正反面,無USB-A端口的側面膠芯,也無Mirco-USB端口的梯形設計,帶來的是更扁平小巧的規範設計,廣泛運用在各種智能産品之上。
其次,正反盲插的首創靈感似乎是來自與 Lightning 端口,不得不說,蘋果還是領先的科技公司。但USB-C接口所搭載的功能更加全面,速率更快以及适配性更好;再者就是搭載在充電器上功率盲插,更多的是充電器的設計方案策略,但終歸是無端口就無方案;最後,USB-C端口給現代科技帶來更高的便利以及上限,期待未來的持續發展與創新設計。
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