USB konektor. Recenze. Pinout.

USB (Universal Serial Bus) je zkratka pro univerzální sériovou sběrnici pro přenos dat mezi zařízeními. Například mezi počítačem a jeho periferiemi – klávesnicí, myší, flash diskem, tiskárnou, skenerem, webkamerou atd. Připojená zařízení dostávají energii pro provoz a nabíjení přes USB, proto jsou powerbanky a nabíječky vybaveny zásuvkami tohoto typu.

KLÍČOVÉ FUNKCE USB

Za napájení je zodpovědný pár nebo dva páry kontaktů, které jsou ve schématech konvenčně označeny VCC nebo +5 V a GND (zem). Pokud se pozorně podíváte na konektor, můžete vidět, že tyto kolíky jsou delší než ostatní. Děje se tak tak, že k připojení/odpojení silových a informačních linek dojde s časovým rozdílem, jinak může dojít k přenosu dat s chybami.

Za data jsou zodpovědné 2 nebo více kontaktů v závislosti na verzi USB. Polovina z nich přenáší signál z hlavního zařízení (hostitele) na periferii a druhá polovina – zpět. Rozhraní USB podporuje technologii Plug and Play („připojit a používat“). Při připojování k hostiteli, jako je počítač, mu periferní zařízení řekne, co to je, a hostitel vybere vhodný ovladač. „Komunikace“ probíhá přes datové linky.

Zařízení uvedená na trh v posledním desetiletí jsou vybavena rozhraními USB verze 2.0, 3.0, 3.1, 3.2. Je to vzácné, ale stále existují stará zařízení s USB 1.1. Rozhraní různých generací přenášejí informace různou rychlostí. Teoreticky dosažitelné rychlosti přenosu dat přes USB sběrnici aktuálních verzí jsou uvedeny v tabulce:

Aby nedošlo ke zmatení čtečky, jsou zde uvedeny pouze maximální rychlosti, dle specifikací USB různých verzí, bez zohlednění jejich provozních režimů. To znamená, že skutečná rychlost výměny dat mezi zařízeními připojenými touto sběrnicí může být několikanásobně nižší.

USB konektory různých generací jsou mezi sebou kompatibilní, ale rychlost přenosu dat mezi nimi je vždy omezena potenciálem pomalejší strany.

Nejnovější, třetí generace USB snese více proudu než jeho předchůdci, což má vliv na rychlost nabíjení a údržbu připojených zařízení, zejména těch, která spotřebovávají hodně energie, jako jsou externí pevné disky. Maximální výstupní proud nabíječky USB nebo hostitelského portu je:

• Pro verze 1.1-0 – 0,5A.
• Pro verzi 3.0 – 0,9-1,5 A.
• Pro verze 3.1-3.2 – 1,5-3 A s možností zvýšení na 5A.

Standardní napětí výstupního USB portu je 5 V. Některé specifikace verzí 3.1-3.2, zaměřené na připojení energeticky náročných zařízení, snesou až 20 V.

Externě se konektory USB různých generací liší barvou. Třetí je nejmladší, má modrý nebo modrý nádech, to je jeho typický znak. První a druhý mohou být natřeny černou, bílou, šedou a jinými barvami;

TYPY USB KONEKTORŮ

ÚČELEM

Podle účelu lze jakýkoli port USB klasifikovat do jednoho ze tří typů:

• Standardní nebo běžné, které zajišťuje výměnu energie a informací mezi zařízeními. Počítače, notebooky, smartphony, televizory atd. jsou vybaveny takovými porty.
• Nabíječka. Nacházejí se na nabíječkách, powerbankách a některých systémových jednotkách jsou určeny pouze pro napájení periferií.
• Vyhrazená nabíječka. Tyto zásuvky slouží k nabíjení USB zařízení z domácí elektrické zásuvky. Jsou zabudovány do elektrických zásuvek.

Příklad takového řešení je uveden na fotografii níže.

První typ může být libovolné verze, druhý a třetí nejčastěji odkazují na verze 2.0 nebo 3.0. Ty druhé se liší barvou.

PODLE KONFIGURACE

Konfigurace konektorů je také „svázána“ s generováním rozhraní. Zástrčky a zásuvky USB verze 1.1 a 2.0 se dodávají v následujících velikostech a tvarech:

• Typ A (standardní). Takové porty jsou instalovány na hostitelských a nabíječkách. Dodávají se ve třech velikostech: regular (nejběžnější je 12×4 mm, 4 piny), střední (miniUSB 7×3 mm, 5 pinů) a small (microUSB 7×2 mm, 5 pinů).

• Typ B (úzký). Zásuvkami tohoto typu jsou vybavena periferní zařízení. Mohou být také běžné (7x8mm, 4 kolíky), mini (3x7mm, 5 kolíků) a mikro (2x7mm, 5 kolíků). Mikrokonektory obou typů jsou vizuálně velmi podobné. Jediný rozdíl je v tom, že A má tvar obdélníku a B má zkosené horní rohy.

Je to vzácné, ale existují kabely USB, které jsou vybaveny kombinovanými konektory: mini-AB a micro-AB. Mohou být připojeny k zásuvkám jakéhokoli typu.

Konektory USB 3. generace se dodávají v následujících velikostech:

• A – standardní. Od svého předchůdce se liší barvou a počtem kontaktů, zde je jich 9. Konektor micro-A má 10 kontaktů a je rozdělen na 2 části. Polovina je shodná s microUSB 2.0 (kvůli kompatibilitě), zbylých 5 pinů je umístěno v jiné části. Bylo to provedeno proto, že kompaktní velikost neumožňovala, aby se všechny kolíky vešly na jedno místo. Nejsou zde žádné konektory mini-A 3.0.
• B – jeho standardní a mini konektory jsou konfigurací shodné s USB-B verze 2.0, ale také mají každý 9 pinů. Micro-B se od micro-A liší tvarem kombinované poloviny. Stejně jako microUSB-B 2.0 má ořezané rohy.

Rozhraní microUSB třetí generace nejsou příliš běžné, protože jejich použití je extrémně nepohodlné. Zásuvky tohoto typu navíc často nevydrží opakované přetahování tam a zpět a odlomí se od nosiče. Stejným nedostatkem trpí i jejich předchůdci, zde však problém nastává častěji.

To však neznamená, že miniaturní konektory USB-3 bude nutné opustit. Náhrada za neúspěšné řešení již byla nalezena – nové a radikálně odlišné rozhraní USB typu C.

VLASTNOSTI USB TYPU C

Type-C nebo jednoduše USB-C je kompaktní USB konektor třetí generace (8,4 x 2,6 mm, 24 pinů), který je určen pro stejné úkoly jako jeho předchůdci. Na rozdíl od všech ostatních rozhraní tohoto typu je symetrické nebo oboustranné, to znamená, že podporuje kabelové připojení na horní i spodní straně, jako konektory Lightning na zařízeních Apple.

Odstranění nutnosti orientovat kabel v požadované poloze snižuje riziko zlomení zásuvky, prodlužuje její životnost a usnadňuje život lidem se zhoršeným zrakem a špatnou koordinací pohybů, kteří z těchto důvodů nemohou používat zařízení s microUSB-B konektory.

Specifikace Type-C je v souladu s USB 3.1 a zajišťuje plnou kompatibilitu se staršími verzemi tohoto rozhraní, jak vyžaduje standard. Mobilní gadgety vybavené takovými zásuvkami proto ne vždy podporují rychlosti třetí generace: nový konektor je docela schopný koexistovat s řadičem USB verze 2.0.

Další vlastností USB-C je podpora alternativních provozních režimů, jako jsou rozhraní HDMI a MHL (hybrid HDMI a microUSB), DisplayPort, VGA a Thunderbolt. Díky této funkci lze smartphone s Type-C připojit například k HDMI portu televizoru nebo DisplayPort vstupu monitoru počítače. Schopnost komunikovat přes takový kanál musí být samozřejmě implementována v zařízení s USB-C, které se v současnosti vyskytuje pouze u špičkových smartphonů. Technologie však má perspektivu.

NĚCO O USB KABElech

Rozdíly mezi USB kabely nejsou jen v konfiguraci konektorů, ale také v počtu jader. Nejběžnějším typem kabelu je čtyřvodičový USB 2.0, určený pro přenos dat a napájení periferních zařízení. V něm je každá z linek připojena k dvojici identických kontaktů na protilehlých zástrčkách. Data přes takový kabel se přenášejí postupně – buď jedním nebo druhým směrem.

K dispozici jsou USB kabely pouze pro nabíjení. Mají pouze 2 jádra – plus a zem a kontakty informačních linek jsou jednoduše propojeny navzájem. Bývají tenčí než 4jádrové. Zpravidla se neprodávají v obchodech, ale jsou součástí dodávky různých zařízení, která podporují napájení 5 V (například elektrické zubní kartáčky).

Kabely USB generace 3 jsou obvykle modré (i když ne vždy) a tlustší. Kromě standardních čtyř jader totiž obsahují stejný počet dalších. Prodlužovací linky podporují současný přenos dat v obou směrech.

Pro připojení periferních zařízení (klávesnice, flash disky, myši atd.) k chytrým telefonům a tabletům byl vyvinut další typ kabelu – OTG. Kabel OTG-2.0 má pouze 4 žíly a 5 kontaktů. Na straně hostitele je další pátý kolík (ID) připojen k zemi – takto zařízení určují, který z nich funguje jako hostitel. V OTG-3 jsou tedy další 4 datové linky.

Kabely USB Type-C na opačné straně mají často jiný typ zástrčky, například USB-A, HDMI, DP atd. Konfigurace druhého konektoru, počet jader a připojení s určitými piny, podpora různých aktuální úrovně určují jejich účel a funkčnost.

Výběr kabelu ovlivňuje rychlost nabíjení a výměnu informací mezi zařízeními. Špatná kvalita nebo nesprávný výběr, může to být překážkou připojení. Pokud tedy připojíte telefon a počítač přes USB-3.0 k portům USB-C pomocí kabelu USB-2.0, připojení bude mnohonásobně pomalejší, než kdyby byl použit konektor verze 3.

NAPÁJENÍ PŘES USB KONEKTOR

Zpočátku byl standard USB „šitý na míru“ pro napájení a nabíjení nízkopříkonových zařízení s proudovým odběrem do 0,5 A při napětí 5 V. S příchodem chytrých telefonů a tabletů s vysokokapacitními bateriemi se však tento limit by se staly nepřekonatelnou překážkou jejich hromadného uvádění na trh. Vždyť taková zařízení můžete nabíjet nízkými proudy celý den a komu se to bude líbit?

Takto se objevilo několik dalších specifikací, včetně Quick Charge (rychlé nabíjení) – technologie pro přenos energie, která přesahuje standardní možnosti USB přes USB rozhraní.

Dnes jsou relevantní následující verze této normy:

• Rychlé nabíjení 2.0. Poskytuje postupné zvyšování výstupního napětí z 5V na 9V, 12V a 20V.
• Rychlé nabíjení 3.0. Podporuje také zvýšení napětí až na 20V, ale s intervalem 0,2V.
• Rychlé nabíjení 4.0 a 4+. Je založen na jiné technologii napájení – Power Delivery a poskytuje rychlé nabíjení baterií přes USB-C konektory.

Možnost doplňování energetických rezerv z nabíječek s podporou Quick Charge je dostupná pouze těm gadgetům, kde je implementována na hardwarové úrovni. Technologie QC, stejně jako USB, je plně zpětně kompatibilní.

Napájení – standard pro napájení energeticky náročných zařízení s podporou napájení až 100 W pomocí běžného kabelu a USB konektorů verze 2.0 nebo 3.0-3.2. Zdrojem energie v takovém systému může být nejen nabíječka nebo powerbanka, ale také zařízení fungující jako hostitel. A jako hostitel lze označit jakýkoli gadget s baterií, například smartphone připojený k jinému smartphonu.

Přenos proudu v systémech Power Delivery probíhá oběma směry, takže hostitel a periferie mohou během procesu nabíjení změnit místo. Kromě toho standard poskytuje možnost měnit úrovně proudu a napětí podle pěti profilů:

• méně než 5 V a 2 A;
• 5-12 V a 1.5 A;
• 5-12 V a 3 A;
• 12-20 V a 3 A;
• 12-20 V a 4.75-5 A.

Power Delivery již umožňuje napájet tak výkonná zařízení, jako jsou notebooky a počítače all-in-one, přes USB konektory. Musíme očekávat, že další vývoj technologie překročí hranici 100 wattů a najde uplatnění v chytrých televizích, domácích spotřebičích, svítidlech a všude tam, kde to bude možné. USB má zkrátka velkou budoucnost a musíme s ním koexistovat mnoho a mnoho let.

Kontaktováním specialistů naší společnosti se můžete vyhnout mnoha problémům. Pomůžeme vám vybrat kvalitní a levné vybavení, provedeme kvalifikovanou instalaci interaktivních tabulí a instalaci projektorů. Naše ceny za montáž promítací techniky naleznete na našich stránkách v sekci ceník.

Požádejte o zpětné zavolání