新型USB Type-C连接器的设计注意事项

毫无疑问，通用串行总线是有史以来最成功的接口技术之一。很少有接口能使用这么长时间或获得如此广泛的使用。然而，与USB一样，它仍然有其局限性。必须以正确的方式插入插头，数据速率并非始终如我们所希望的那样快，并且在为大型电池（如许多智能手机和平板电脑中使用的电池）供电时，充电功能可能会令人沮丧地缓慢。

但是，好消息即将来临。下一代USB以USB Type-C连接器的形式出现在这里。该最新完成的规范现已与USB-IF一起用于进行持续的管理以及对合规性和认证计划的监督，有望成为迄今为止最好的USB。新的连接器更易于使用，支持更快的数据速率，并提供更高功率的充电。

体积更小，可逆，更快，功能更强大

Type-C连接器最引人注目的一件事是它非常小-尺寸仅为8.3 x 2.5 mm-并且是垂直对称的。与Apple Lightning连接器类似，Type-C连接器的两侧都有触点，因此两种方式的作用相同。没有更多的上下变动，也不再为插头烦恼，试图找出正确的插入方式。

图1 C型连接器更小且可翻转。

Type-C连接器支持新的SuperSpeed USB 3.1格式，该格式提供高达10 Gbps的数据传输速率，大约是当前USB 3.0版本的速度的两倍。它仍然与所有USB 2.0格式（LS，FS和HS）向后兼容，因此，即使将旧的系统设计为加密狗，它也可以利用新的连接器。

虽然像HDMI和DisplayPort这样的协议确实可以供电（不需要单独的电源线），但它们不提供充电功能。Type-C连接器上的USB Power Delivery（USB-PD）可以提供电源充电功能，并且传输数据的速度足以支持4K显示器（或一系列显示器）。

Type-C连接器支持更高级别的充电功能，称为USB Power Delivery或USB PD。PD格式的最高运行功率为100 W，适用于5、12和20 V系统。与传统的USB电池充电器或BC规范相比，这是一个很大的进步，后者在使用更大电池为系统充电或尝试为集线器或显示器供电时会受到限制。

USB Type-C亮点

尺寸：8.3 x 2.5 mm
方向：可翻转
数据速率：最高10 Gbps
功率传输：最高100 W（5/12/20 V）
向后兼容：USB 2.0 LS / FS / HS

新功能，新设计注意事项

图2 USB Type-C连接器的系统解决方案。

如人们所料，可翻转的插头，提高的速度和新的PD格式在效率和决策制定方面提出了某些挑战，并提出了在各种情况下保护信号和确保性能的新要求。下面的系统级图表以深蓝色显示了有助于创建高效，强大且完全兼容的设计的组件。

编辑：hfy