【哔哥哔特导读】过去十年,消费电子领域的不少连接器,都在整合中被USB-C所替代。但对于终端来说,USB-C想要做到“通用”到底有多难?
3.5mm音频接口逐渐从手机上消失,iPhone上的Lightning接口与国产手机上的Micro-USB接口也逐渐被USB-C替代。对于终端来说,USB-C连接器真的能满足“通用”的要求吗?
过去十年,消费电子领域的不少连接器,都在整合中被USB-C所替代。如今,USB-A接口在消费电子领域也逐渐走向式微。
USB-C 图/包图网
01|USB-C逐步成为消费电子领域最优解
彭博社记者Mark Gurman爆料,在最新的Mac Mini台式电脑中,苹果可能会彻底放弃USB-A连接器,在数据传输层面上,仅保留以太网、HDMI 、USB-C以及3.5mm音频接口。
在普通消费者看来,苹果全面拥抱USB-C的步伐似乎过于激进,但对于业界而言,现阶段确实是全面“拥抱”USB-C的好时候。
从1996年出现至今,USB连接器及其接口规范,已经沿用了近30年。设计之初,该接口以通用为宗旨,让电脑上的各种设备逐步告别了专用线材,方便了用户的使用。
随后USB连接器的接口规范经历了从USB1.0到USB 4.0的历程,传输速度也从1.5Mbps逐步提升到80Gbps。连接器形态上,诞生了USB-A、USB-B、Mini USB、Micro-USB、USB-C等形态。
USB连接器的不同外观 图/包图网
作为消费电子领域应用的重要角色,USB连接器的不断升级,推动了消费电子产品的便捷性和多功能性不断进步。后者的不断升级又反过来对连接器产品也提出了两大要求:微型化、高速化。
这就要求USB连接器不仅要有更小的体积,还要有更加出色的数据传输能力。对比目前性能最强的USB-C连接器和应用更广泛的USB-A连接器,可以发现以下区别:
- 外观尺寸:USB-A连接器是矩形设计,体积较大,有明显的正面和反面区分,较厚且只能单面插入;USB-C连接器是椭圆形设计,体积较小,不分正反面,无论插入方向如何都能正确插入。
- 接口Pin数:USB-A连接器最高仅有9个引脚,而USB-C连接器有24个引脚,提供了更多的功能和更高的灵活性。
USB-A和USB-C外观和接口Pin数都不相同
因此,USB-C在消费电子领域的受欢迎程度也逐渐提升,除了前文提到的手机之外,像联想的YOGA 13s以及苹果MacBook系列笔记本电脑,在USB连接器的选择上,均选择了全USB-C的设计。
02|成本仅需3分钱?事实并不简单
消费电子终端大厂的不断推进,让USB-C连接器不断普及,产品的单价也正在逐步降低。早在今年上半年,就已有业内人士透露:当前甚至有一些厂商,已经把USB-C板端连接器的价格,做到了仅需3分钱。
如果按照3分钱的成本来计算,USB-C取代USB-A已经没有什么压力了。但从产品的开发和使用角度,却并非如此。
得益于USB-C丰富的引脚数量,其可定制化的能力大幅提升。以泰科为例,通过产品清单查阅发现,其仅USB-C连接器母端产品,就有多达18个型号,支持的USB版本亦从2.0到3.1 Gen 2不等,安装位置、主体方向和连接器外形也都有区别。
泰科 2129691-2 图/泰科官网
具体到型号,泰科的1-2305018-2与 2479774-1两款产品,PCB 安装位置同为顶部安装,主体方向也均为直角,但前者有着更高的端子数量,支持USB 3.1 Gen 2传输协议的同时,额定电流也能够达到5A,而后者因为只有6 Pin,只能支持USB 2.0以及3A的电流。
从终端的角度出发,选择USB-C连接器时,应根据产品的需求,考虑连接器的传输速度、供电能力、兼容性、环境适应性和安全性等因素,选择的连接器型号也不尽相同,具体如下:
- 传输速度:对于需要高速数据传输的应用场景(如视频编辑、大容量文件传输),应选择支持USB 3.1 Gen 2或更高版本的连接器。如安费诺推出的USB 4 Gen 3 Type C连接器,其数据传输速率可支持到40Gbps。
- 供电能力:对于需要高功率充电的设备,则需要重点考虑连接器的耐高压和大电流能力,以及对PD协议的兼容性。如GCT的USB4105 - Type C,其支持的USB协议为2.0,但电压支持48V、电流支持5A,可以承受PD3.1的240W功率。
USB4105 - Type C 图/GCT官网
- 专有协议支持:需要高带宽应用的设备,选择支持专有协议的连接器可以提供更好的性能和扩展性。
- 环境适应性:在工业等场景下,使用USB-C连接器则需要考虑应用场景的特殊要求。以安费诺的MUSBR系列USB TYPE C连接器为例,其具备IP67级防水和压铸金属壳体,适用于汽车、通信、消费级产品、数据、工业和医疗等领域。
安费诺MUSBR系列 图/安费诺官网
此外,连接器的质量也是需要重点考虑的一个因素,部分连接器可能会出现引脚松动的情况,此时如果BUS电压引脚短路到USB 3.0高速信号,用户连接电源使用,将会对主板上的相关IC产生冲击,从而导致数据传输或充电异常,甚至造成设备的彻底损坏。
对于用户而言,USB-C连接器确实满足了“通用”的要求,支持正反两面插入,外观轻薄且性能强大。但对于终端来说,受限于各种因素,USB-C连接器仍然具有较深的定制化空间,想要做到“通用”仍然较难。
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审核编辑 黄宇
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