6脚typec引脚定义_TypeC拓展坞没你想的那么简单
Type C拓展坞在过去两年横扫线缆⾏业,各种⼚商纷纷转产Type C拓展坞,貌似很简单,买个现成的PCBA⽅案,设计个炫酷的外观,买⼏个测试的品牌显⽰器就可以横空出世爆款,其实今天我们要说的是,Type C拓展坞没有你想的那么简单,没有程咬⾦的三板斧,你就是⼀个接盘侠,今天⼀起聊聊Type C拓展坞电路基础,如果你觉得这些SO EASY,哪恭喜你可以⼊门拓展坞.
为何需要拓展坞
现在的电脑,为了超薄的体验感,很多传统的端⼝都砍掉了,仅仅保留⼏个能满⾜⽇常移动办公的接⼝,不过,⼀旦需要连接投影仪、有线⽹、或者其他USB外设的时候,整个⼈就开始抓瞎了,也正是在这样的环境下,⼀个能解决电脑接⼝少问题的⼯具—扩展坞就诞⽣了。⾄于什么是扩展坞,这⾥有必要简单的介绍⼀下。
扩展坞(Docking Station)简单理解就是可以扩展笔记本电脑功能的底座。由接⼝和插槽组成,可以连接多种外部设备,从⽽弥补笔记本电脑接⼝不⾜的问题。
拓展坞电路基础介绍
USB供电介绍,由于拓展坞需要承接数据传输的功能,故涉及的Cable部分均需要最少16C的线缆,在数据传输的过程中主要有TX/RX两组差分信号,CC1和CC2是两个关键引脚来探测连接,区分正反⾯,区分DFP和UFP,也就是主从;配置Vbus,有USB Type-C和USBPower Delivery两种模式;配置Vconn,当线缆⾥有芯⽚的时候,⼀个CC传输信号,⼀个CC变成供电Vconn.
HUB的电⼒传输规格,线材标准⼀般电流为3A,使⽤配套的连接器电流为5A,USB Type-C规格协议能⽀持最⾼20V/5A,如果需要这个规格,需要增加额外的USB PD芯⽚,实际上⽬前拓展坞电路中能达到的是20V/3A,是⾜够给⽬前的电⼦设备予以供电,拓展坞配置的Vbus,分别是连接适配器和连接设备端Vbus⽹络,Vbus_DS_C电流在3A左右,VBus_US最⼤电流在2.6A左右.
Type-C spec 定义了DFP在不同模式下,在CC pin要供多⼤的电流或是要⽤多⼤的Rp阻值;电阻Rd=5.1k,电阻Rp为不确定的值,根据前⾯的图看到USB Type-C有⼏种供电模式,靠什么来甄别?就靠Rp的值,Rp的值不⼀样,CC pin检测到的电压就不⼀样,然后来控制DFP端执⾏哪种供电模式。需要注意的是,上图⾥画了两个CC,实际上在不含芯⽚的线缆⾥只有⼀根cc线。
DFP (Downstream Facing Port)为主(Host), UFP (Upstream Facing Port)为从(Device)。在DFP的CC pin有上拉电阻Rp,在UFP 有下拉电阻Rd。未连接时,DFP的VBUS是没有输出的。连接后,CC pin相连,DFP的CC pin会检测到UFP的下拉电阻Rd,说明连接上了,DFP就打开Vbus电源开关,输出电源给UFP。⽽哪个CC pin(CC1,CC2)检测到下拉电阻就确定接⼝插⼊的⽅向,顺便切换
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RX/TX。
CC pin被⽤来侦测正反插,从DFP的⾓度来看,当CC1接到下拉就是正插,如果
是CC2接到下拉就是反插,在侦测完正反插后,输出相对应的USB信号。
下图的右边整合了MUX,正反插进来的讯号会由MUX来切换,正插时,切换到
SSRX1&SSTX1,反插时,切换到SSRX2&SSTX2.
⾼速串⾏信号部分:
小么哥的媳妇DisplayPort信号,在本设计中使⽤2 Lane DP模式,⽀持4kx2K@30Hz分辨率,单Lane速率在5.4Gbps(HBR2),为了保证DP信号完整性,必须满⾜差分阻抗100Ω;
HDMI信号,HDMI输出分辨率4Kx2K@30Hz,Data[0..2]速率最⾼3.4Gbps,Clock速率为300MHz,需满⾜差分阻抗100Ω;
USB3.0信号,理论传输速率5.0Gbps,属于⾼速串⾏链路,必须严格按照差分线⽅式处理,满⾜差分阻抗90Ω;
USB2.0信号:理论传输速率480Mbps(HighSpeed),⽐起DP、USB3.0信号,速率要低得多,为了获得较好的信号和EMI效果,仍然建议需要按照差分线⽅式处理,保证差分阻抗90Ω;
拓展坞场景问题说明解释
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白居易的名诗⾸先,选USB type C hub,需要关注的⼏个问题(也同时决定价格的重要因素)
是多少”合⼀”的hub?
有没有给笔电供电的能⼒(Type-C),供电能⼒如何(达到100W? 还是85W或者只有60W)?
有没有显⽰输出接孔,⽽输出的性能如何(是否⽀援4K 60Hz)?
有没有读卡⼝(例如SD卡),有没有⽹路孔(RJ45接⼝)?
有没有USB tpye A 3.0⼲扰Wi-Fi 2.4G的问题?
有没有过热或是烫⼿的问题?
有没有系统兼容的问题?
有没有随插即⽤? 还是说要额外安装软体?
附著式的(typeC直接做双接⼝公头连接MacBook Pro 两个type C接⼝),还是有线式的?
如果你动辄都是2万到3万请到的⼯程师,以上问题都⽆法给你流利解答,哪我建议你直接联络我们,我们给你⼀个靠谱的PCBA配套供应商都⽐你⾃⼰请⼯程师划算.
雪中悍刀行战力排行前二十是多少合⼀的hub怎麽看?
⾸先,多少合⼀的hub取决于接⼝数有⼏个,多的有到⼋合⼀等等,低的也有⼆合⼀,⼀对⼀,取决于消费者需求⽽定,举个简单例⼦像是有的只有type C in 然后接出三个USB type A 3.0接⼝,这种就属于三合⼀了,建议和客户沟通的时候,先看客户想推的产品应⽤产品和价格,⼤概有需要多少的装置要⽤,例如有外接萤幕要⽤,还有⽆线滑⿏接收器,要接有线滑⿏,或是要⽤到USB随⾝碟,USB硬碟,或是需要接电源充电,还是要商务需求必须要RJ45,或是要不要同时使⽤到全部的这些接⼝,都是需要衡量的.
hub供电能⼒如何?
针对笔记本供电能⼒部分,有的Type C会有⼀个USB Type C in的接⼝,并且提供电源供应给Macbook Pro的功能,但是由于要看MacBook的类型,最⾼的为87W,所以100W的供电来说最适合,毕竟只有⼀个type C接⼝,如果不能同时提供Macbook电源,就⽆法同时⽤hub⼜充电,此情境个⼈觉得并不⽅便,较不推荐.
你推得hub是否⽀援输出4K?
对于显⽰输出的部分,只要没有强调4K输出,基本上就是没有⽀援4K了,但⼤多数有牌的USB type
C hub如果只有USB 接⼝,没有HDMI的接⼝的话,就不可能可以⽀援显⽰输出,⽽显⽰输出的功能,⼤多⽤于外接屏幕上,⽽还有⼀些少量的商务需求⽤于投影机输出,⽽对于⽀援4K输出与否,就要看HDMI是否为1.4版本以上,基本上只要是1.4版本就可以⽀援4K 30Hz,⽽HDMI 2.0则可⽀援到4k
60Hz输出,只是⼤多数使⽤者⽬前还未有多数使⽤4k 60Hz的屏幕⽽已,也因此⽬前⼤多数品牌之hub都是⽀援HDMI 4K 30Hz为主,这两个价格可是差啦⼀⼤截!
有没有card reader
如果卖海外市场,就要关注下读卡的部分,由于MacBook Pro没有SD card reader,因此只要是有使⽤相机单眼等等玩家,SD card reader就显得特别重要,⼀般来说 SD card reader是有分版本,⽬前最普遍的就是 4.0版本了,不过⼤多数⼚商不会特别标记SD card reader版本,⼤多消费者也没有那么重视.
有没有RJ45接⼝
RJ45的接⼝则是有的商务客有所需求,涉外出差,很多酒店或者客户办公室只提供RJ45线来连接⽹路,那么就必须要有RJ45 接⼝的USB hub,或是因为觉得Wifi的讯号不够稳,⽽特别需要有线⽹路的,也建议推荐有RJ45接⼝的USB hub,看客户体我们的卖点可能需要增加下.
有没有2.4GHz Wi-Fi⼲扰
有的消费者买到的hub会有WiFi⼲扰问题,但其实主要是来⾃于插上hub之后,USB 3.0会⼲扰2.4GHz的Wi-Fi⽹路,如果⼚商没有将遮蔽做好就会造成Wi-Fi⽆线⽹路的⼲扰,通常如果做得好⼀点的品牌,利⽤铝制的外壳就会降低Wi-Fi的⼲扰,因此设计上必须要很⼩⼼,不过随著Wi-Fi的普及下,5.0 GHz Wi-Fi以后势必成为趋势,长远来看Wi-Fi分享器现在都⽀援5.0 GHz分享⽹路,⽐较不是⼤问题.
附著式还是有线式?
附著式(没有⼀条线连接到笔记本电脑)或是有线式(有线连接到笔记本电脑),附著式以及有线式则是跟功能上没有直接关系,⽽是使⽤者各⾃喜好决定,附著式的好处是当你携带的时候可以不⽤拔下hub,或是担⼼有线式的hub那样会往下垂,但当然附著式的⼀定要买那种双Type-C接孔的,单⼝的完全不牢靠,⽽且会挡住另外⼀个接孔,但坏处则是要是做⼯不好,则连接处会感觉松松的,连接不紧密,附著式的另外好处是不会有Wifi 2.4G的⼲扰问题,⽽有线式的好处则是较不容易有过热问题。
⼯作⼀段时间后,热到不⾏
过热与否的问题就接著详述了,此问题特别容易发⽣于”附著式”的hub,附著式的由于直接接在电脑旁,当电脑的热排出时,也直接升⾼了hub的温度,如果本⾝做的散热不够好,就会让整个hub热上加
热,但也有特例,附著式的hyperdrive没有此问题,⽽像是有线式的就有消费者就有反应innerxile SOLO以及亚果的hub都有这问题,过热到会影响功能运作,⽽Hootoo UC001/007, MINIX NEO C的话则是接上电源时候较热但不影响功能,这个问题还是主要⽅案和芯⽚选择的问题,⼀般好的芯⽚⽅案可以控制在48°C以内.
兼容及随插随⽤
最后,要注意到是否hub有随插即⽤,随插即⽤的意思就是当你买来,直接插上去就可以⽤,不需要额外安装软体或是看任何说明,早期很多产品还是需要安装软体才⾏,这种设计会降低使⽤者意愿,毕竟设计越简单,越能降低使⽤者使⽤上的摩擦与困难,当然兼容性的问题就是产品⽅案的问题啦,毕竟客户⽤的主体设备太过众多,很多时候⽆法兼容,需要⽅案商来保证!
为什么我不做阻抗,板⼦⼀样可以正产⼯作?
部分客户为了省成本,不做阻抗板,但是功能也是OK,这是因为我们IC在输⼊端有增加EQ调整功能,只要信号不是太差,也可正确解析出数据,但是,部分设备输出信号较差或者说驱动能⼒较⼩时,这时候就容易出问题了,⽐如闪屏、不出图像等问题;另外不做阻抗控制,我们去做EMC认证时,是没法通过的(这个是⽐较肯定的说法,当然包铜箔另当别论)
为什么我的产品连接HDMI显⽰器会出现闪屏、雪花点现象?
HDMI显⽰出现闪屏、噪点现象,是由于信号失真、接收端⽆法解析数据造成,出现这种情况,可尝试更换HDMI Cable,如果更换后仍然存在这种现象,可以尝试更换USB Type-C端的线缆(PCBA阶段,成品⽆法更换)
常见拓展坞电路板不良现象分享
空焊——零件脚或引线脚与锡垫间没有锡或其它因素造成没有接合。
假焊——假焊之现象与空焊类似,但其锡垫之锡量太少,低于接合⾯标准。
错件——零件放置之规格或种类与作业规定或BOM、ECN不符者,即为错件。
缺件——应放置零件之位址,因不正常之缘故⽽产⽣空缺。
极性反向——极性⽅位正确性与加⼯⼯程样品装配不⼀样,即为极性错误。
污染不洁——SMT加⼯作业不良,造成板⾯不洁或CHIPS脚与脚之间附有异物
SMT爆板——PC板⼦离层起泡或⽩斑现象属不良品。
包焊——焊点焊锡过多,看不到零件脚或其轮廓者。
锡球、锡渣——PCB板表⾯附着多余的焊锡球、锡渣,⼀律拒收。
张碧晨个人资料板弯变形——板⼦弯曲变形超过板⼦对⾓长度0.5%以上者,则判定拒收。
撞⾓、板伤——不正常缘故产⽣之板⼦损伤。
浮件——零件依规定须插到底(平贴)或定位孔,浮⾼不得超过0.5mm。
刮伤——注意PC板堆积防护不当或重⼯防护不当产⽣刮伤问题。
PC板异⾊——因回流焊造成板⼦颜⾊变暗或因烘烤不当变黄、变⿊。
焊接不均——焊线去⽪长短不齐,焊点锡膏⼤⼩不