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如何选择合适的USB Type-C连接器?

贸泽电子 2021-05-18 18:06 次阅读

根据市场研究机构ABI Research的预测,去年超过50%的智能手机和93%的笔记本电脑配置最新的USB Type-C接口。从目前的USB Type-C市场渗透率来看,实际情况大抵如此,甚至还会更为乐观,比如从我们自身的经验来讲,身边已经很少能看到不采用USB Type-C接口的安卓手机了。

全能型的接口

从USB-IF发布USB Type-C标准之日起,就毫不掩饰其希望通过这个新的接口“一统天下”的野心,因为USB Type-C在规格的定义上,几乎是招招直击原有电子产品外设接口的痛点,塑造了一个“全能型”的物理接口协议。这种“全能”体现在以下几个方面:

1

在数据传输速率方面

USB Type-C支持最新的USB数据传输标准,可支持USB 3.1第2代协议利用一组数据通道以高达10Gbps的速率传输数据;而在USB3.2协议中,可通过控制两组10Gbps数据通道,实现高达20Gbps的传输速率。而且Thunderbolt 3.0也已宣布放弃自有物理接口标准,而采用USB Type-C,因此未来USB Type-C成为应用最为广泛的高速数据传输接口标准,应该是没有什么悬念的。

2

在功率传输方面

USB Type-C能够完美地支持USB PD(USB Power Delivery)快充标准,最高承载100W的电能(20V/5A)。这主要得益于在USB Type-C的架构中,包含有四根VBUS线,具有更强的电流传输能力;同时,USB Type-C接口中还有两根专门用于充电协议通信的CC线,能够在充电时在充电和受电设备之间建立沟通机制,实现自适应的充电过程调整,让充电效率最大化。所以在便携设备的快充领域,基于USB Type-C接口的USB PD也是目前市场接受程度最高的快充协议。

3

在视频传输方面

USB Type-C可以通过Alternate Mode实现4K以上高清影像传输。这个特性实际上使得USB Type-C可以替代DisplayPort、HDMI等专用A/V接口,在设备中只使用一个物理接口即可实现数据和视频的传输,进一步减少电子设备接口类型和数量。

4

在易用性方面

USB Type-C 0.83cm x 0.26cm的外形十分小巧,与我们熟悉的USB Type-A接口相比仅有其1/3;而且USB Type-C支持双面正反插,避免了盲插时“插不准”的烦恼,这无疑大大改善了用户体验。

上述所有这些优势叠加在一起,让人们很容易对USB Type-C的市场前景做出两个判断:

1由于USB Type-C在性能上的提升和功能上的扩展,使其能够渗透到更广泛的应用领域,除了电脑外设和移动终端这两个USB的传统优势市场,在家电、汽车、工业、仪器仪表等领域USB Type-C的拥趸也会越来越多。

2再有,凭借“全能型”的特质,USB Type-C在同一设备上取代其他接口,完成外设接口的“大一统”,也是一个明显的趋势。目前主流智能手机上就只一个USB Type-C接口,苹果的MacBook电脑上也只保留了USB Type-C一种物理接口,这些产品设计上的优化都是很好的例证。

也正因于此,USB Type-C的商用进程一直处于高速发展之中。按照HIS的估算,在2015年至2020年的五年中,USB Type-C出货量的平均年复合增长率高达231%,最终达到26亿左右。在这之后,随着电子设备总量的增加以及USB Type-C在不同应用领域渗透率的提升,USB Type-C的市场容量仍将维持在高位。

连接器的优化

这样的市场走势,对于连接器厂商来说自然是个好消息。但是如此美味的“市场蛋糕”是否能够吃到嘴,那就需要考验连接器厂商两个方面的能力了:一是技术实力,即是否能够快速设计开发出符合USB Type-C标准的产品;二是对市场的响应能力,即是否能够跟随市场的发展节奏,不断丰富自己的产品组合。

如上文所述,由于USB Type-C的市场版图更大了,对于USB Type-C连接器相应地也会有更高的要求。这主要体现在以下几点:

1

针对性优化

由于USB Type-C支持更高的传输速率、更大的功率,因此也就需要更可靠的连接,这就要求在电气和机械设计方面都要有针对性的优化。

2

设置保护措施

更紧凑的外形意味着USB Type-C内部组件和结构也会更“娇气”,一些避免连接器在使用中遭受损坏的措施自然少不了。

3

形态多样化

市场的扩大,应用的不同,也就带来了USB Type-C连接器产品形态的多样化——有的USB Type-C连接器只需要单纯的供电功能,有的则需要同时支持数据和功率的传输;有的连接器需要支持USB 3.1的超高速率,而有的只需满足USB 2.0标准即可;有的应用对连接器的防水防尘有特殊的要求,而有的对此并不敏感……这些多样化的需求,也就需要更加多样化的产品来支持。

4

配置多样化

此外,为了满足不同应用和不同PCB装配工艺的要求,USB Type-C连接器产品还要能够提供不同配置,除了标准型的产品,紧凑型、低中心线的沉板型、直立型、侧立型等特殊配置类型的产品也需要在产品的规划蓝图中有所考虑。

独具匠心的设计

如何满足上面这些USB Type-C连接器的设计要求?领先的连接器厂商已经给出了答案。比如Molex就针对各种应用场景,提供了丰富的USB Type-C连接器和线缆组件,并且在产品的很多设计细节上,可以讲是独具匠心。

先来看看Molex的USB Type-C连接器插座有什么特点:

1支持高至5.0A的电流传输:与额定电流为1.8A的micro-USB接口相比,可令电池充电时间减少64%。

2插座中采用“舌形”中间板连接器设计:确保高可靠性,防止连接器误用造成损坏。

3高温尼龙插入式成型(insert-mold)插座壳体:提高连接的机械强度,强度,减少中间板和端子之间潜在的短路风险。

再来看看Molex的USB Type-C连接器插头设计有什么独特之处:

1电缆插头采用单件金属护罩:便于轻松识别和区分非USB Type-C电缆。

2插头外壳和护罩之间的聚酯薄膜:防止配接过程中出现潜在电气短路。

3插头采用高正向力的端子设计:提供稳定的电气性能,同时支持较高的电流承载能力并能够降低温升。

4配接长度短:支持更小的外形和更高的设计灵活性。

作为USB Type-C互连方案中不可或缺的一部分,配套电缆组件也有不少可圈可点的地方:

1支持高达100W(20V/5A)的功率传输:适合更高功率应用

2支持最高10Gpbs数据传输速率:高速网络应用的理想之选

3支持4K高清显示:适用于高质量的视频显示

410,000次插拔寿命:更高的坚固耐用性

5全屏蔽:提供EMI/RFI防护

6不同电缆选项满足USB 2.0和3.1速度要求:针对各种用户的不同应用需求

通过以上的连接器插座、插头和电缆组件特性,我们可以看到通过全方位的优化,Molex的连接器方案可以完美地支持UWB Type-C标准的要求,并在可靠性和耐用性方面有更进一步地考虑。

丰富的产品组合

除此之外,为了适应USB Type-C多样化的应用场景,Molex对于USB Type-C连接器产品也进行了细致的分类,分为入门级、进阶级和专业级三种产品大类,具体的区别见表1:

选型时,用户只需掌握以下这些基本原则,就可以从Molex丰富的产品线中快速找到最合适的产品:

1如果只需传输电源时,可以选择入门级的产品,且可根据电流承载能力选择不同针脚数(包括6pos和14pos)的连接器。

2当如果同时需要传输电源和信号时,建议选择进阶级的产品,根据信号速率的不同要求选择不同针脚数(包括16pos和24pos)的连接器。

3如果同时需要传输电源和信号,而信号速率要达到40Gbps时,可选择24pos专业级的产品。同时在专业级的产品中,Molex还提供防水防尘级别高达IPX8的连接器。

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表1:Molex不同级别USB Type-C连接器

资料来源:Molex)

根据应用场合及PCB装配方式的不同,Molex也在不断丰富自己的USB Type-C产品组合,推出了板上型、沉板型、直立型、侧立型等各种不同配置的产品,让用户在产品选型时不必东奔西走,一站式满足各式各样的设计需求。而且在每一种产品配置中,Molex也都做了特殊的优化,这从图4展示的直立型USB Type-C插座的设计中,就可见一斑。

由此可见,面对持续高速增长的USB Type-C市场,Molex无论是在产品的品质还是产品组合的丰富性上,都已经做足了准备,而且从Molex的2021年新品发布计划中可以看出,其步伐明显在加快。

原文标题:什么样的USB Type-C连接器值得选?本文告诉你~

文章出处:【微信公众号:贸泽电子】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

责任编辑:haq

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看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 标准 连接器系统 : 线到板 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 结构特性 与线缆类型兼容 : 分离式导线 电气特征 Operating Voltage (VAC): 250 介质耐压(最大值) (V): 750 绝缘电阻 (MΩ): 5000 端接电阻 (mΩ): 12 接触件特性 端子基材 : 铜-锡-磷青铜 端子接合区域电镀材料厚度 (µin): 15 ...
发表于 08-17 05:00 28次 阅读

T2040243201-000 T2040243201-000 矩形端子插针

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 Sealable : 否 产品类型 : 端子插入件 结构特性 Number of Positions : 24 接触件特性 端子类型 : 插座 端子插极配置 : 24+PE 端子额定电流(最大值) (A): 16 端接特性 线缆端接方法 : 簧片端子 尺寸 Wire Size (AWG): 14 – 20 Wire Size (mm²): .5 – 2.5 操作/应用 ...
发表于 08-17 05:00 20次 阅读

201143-5 201143-5 同轴端子

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 缆到缆 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 与射频电缆类型兼容 : RG 174, RG 188, RG 188A, RG 188DB Type, RG 316, RG 316DB 产品类型 : 接触件 连接器类型 : 同轴接触件 结构特性 PCB 安装方向 : 直式 电气特征 阻抗选项 : 不匹配 主体特性 车身角度 : 直式 外壳电镀材料 ...
发表于 08-17 03:00 12次 阅读

2332772-1 2332772-1 同轴端子

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 缆到缆 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 与射频电缆类型兼容 : 同轴 连接器种类 : 插头 连接器类型 : 同轴接触件 结构特性 Number of Positions : 1 电气特征 阻抗 (Ω): 50 阻抗选项 : 固定 主体特性 车身角度 : 直式 接触件特性 射频连接器中心端子材料 : 铍铜合金 ...
发表于 08-17 03:00 20次 阅读

ZPF000000000015265 DMC-M 12-20 PB 矩形端子插针

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插针 连接器系统 : 线到线 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 产品类型 : 模块 结构特性 Number of Positions : 12 主体特性 模块材料 : 复合 接触件特性 端子类型 : 插针 端子插极配置 : 12 端子额定电流(最大值) (A): 7.5 端接特性 ...
发表于 08-17 02:00 20次 阅读

ZPF000000000015298 DMC-M 20-22 BD 矩形端子插针

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插座 连接器系统 : 线到线 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 产品类型 : 模块 结构特性 Number of Positions : 20 主体特性 模块材料 : 复合 接触件特性 端子类型 : 插座 端子插极配置 : 20 端接特性 线缆端接方法 : 压接 ...
发表于 08-17 02:00 26次 阅读

ZPF000000000015310 DMC-M 20-22 SA 矩形端子插针

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插座 连接器系统 : 线到线 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 产品类型 : 模块 结构特性 Number of Positions : 20 主体特性 模块材料 : 复合 接触件特性 端子类型 : 插座 端子插极配置 : 20 端子额定电流(最大值) (A): 5 端接特性 ...
发表于 08-17 01:00 25次 阅读

ZPF000000000110281 732-8255-22 矩形端子插针

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插针 连接器系统 : 线到板 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 印刷电路板 产品类型 : 模块 结构特性 Number of Positions : 20 主体特性 模块材料 : 复合 接触件特性 端子类型 : 插针 端子插极配置 : 20 端子额定电流(最大值) (A): 5 机械附件 ...
发表于 08-17 01:00 33次 阅读

5-104506-4 5-104506-4 线对板连接器端子

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 标准 连接器系统 : 线到板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 电气特征 Operating Voltage (VAC): 300 介质耐压(最大值) (V): 750 绝缘电阻 (MΩ): 5000 端接电阻 (mΩ): 12 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子底板材料 : 镍 端子接合区域电镀材料厚度 (µin): ...
发表于 08-17 00:00 19次 阅读

5531216-2 5531216-2 板对板连接器端子

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 缆到缆 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 PCB 端子端接区域电镀材料 : 锡 端子接合区域电镀材料厚度 : .762 µm [ 30 µin ] PCB 端子端接区域电镀材料厚度 : 1.27 µm [ 50 µin ] 端子类型 : 插座 端子接触部电镀材料 : 金 端子方向 : 直式 端子额定电流...
发表于 08-16 23:00 19次 阅读

925649-000 925649-000 矩形端子插针

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插针 连接器系统 : 线到线 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 外壳尺寸 : 50.8 [2] 产品类型 : 端子插入件 结构特性 Number of Positions : 20 键控 : A 主体特性 颜色 : 黑色 插针类型 : 环境 接口密封 : 带有 ...
发表于 08-16 18:00 21次 阅读

1318912-3 1318912-3 线对板连接器端子

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 线到板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 结构特性 与线缆类型兼容 : 分离式导线 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子长度 : 3 mm [ .118 in ] 导线端子端接区域电镀材料 : 预镀锡 导线端子端接区域电镀材料厚度 (µm): .8 接合方柱尺寸 : 1.14 mm [ .044 in ] 端子类型 : 插座 ...
发表于 08-16 17:00 24次 阅读

167300-8 167300-8 线对板连接器端子

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 标准 连接器系统 : 线到板 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 结构特性 与线缆类型兼容 : 分离式导线 电气特征 Operating Voltage (VAC): 250 介质耐压(最大值) (V): 750 绝缘电阻 (MΩ): 5000 端接电阻 (mΩ): 12 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子接合区域电镀材料厚度 (µin): 30 ...
发表于 08-16 14:00 28次 阅读

102100-5 102100-5 板对板连接器端子

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 高 连接器系统 : 板对板 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 电气特征 接触电阻 (mΩ): 12 绝缘电阻 (MΩ): 5000 介质耐压(最大值) (VAC): 1200 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 PCB 端子端接区域电镀材料 : 锡 端子接合区域电镀材料厚度 : .4064 µm [ 16 µin ] PCB 端子端接区域电镀材料厚度 : .4064 µm [ 16 µ...
发表于 08-16 14:00 31次 阅读

T2040243101-000 T2040243101-000 矩形端子插针

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 Sealable : 否 产品类型 : 端子插入件 结构特性 Number of Positions : 24 接触件特性 端子类型 : 插针 端子插极配置 : 24+PE 端子额定电流(最大值) (A): 16 端接特性 线缆端接方法 : 簧片端子 尺寸 Wire Size (AWG): 14 – 20 Wire Size (mm²): .5 – 2.5 操作/应用 ...
发表于 08-16 13:00 17次 阅读

104505-3 104505-3 线对板连接器端子

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 标准 连接器系统 : 线到板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 电气特征 Operating Voltage (VAC): 300 介质耐压(最大值) (V): 750 绝缘电阻 (MΩ): 5000 端接电阻 (mΩ): 12 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子底板材料 : 镍 端子接合区域电镀材料厚度 (µin): ...
发表于 08-16 11:00 32次 阅读

583259-3 583259-3 板对板连接器端子

看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 板对板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子接合区域电镀材料厚度 : .381 µm [ 15 µin ] PCB 端子端接区域电镀材料厚度 (µm): 2.54 PCB 端子端接区域电镀材料厚度 (µin): 15, 100 端子类型 : 插座 端子接触部电镀材料 : 金 端子方向 : 直式 端子额定电流...
发表于 08-16 10:00 23次 阅读