“更快，更高，更強”是我們耳熟能詳的奧林匹克格言，如果現在將這句格言用到電子行業(yè)，那就應該是“更快，更小，更易用”——這就是USB連接新標準的吶喊。

您可能已經(jīng)看到，目前在售的新一代計算產(chǎn)品中廣泛采用了最新的usb type c (USB-C)端口，這種趨勢有望在未來(lái)進(jìn)一步強化，因為USB-C具備通過(guò)單一的有線(xiàn)連接來(lái)傳輸數據、電力甚至音頻的獨特能力。

市場(chǎng)分析公司ABIResearch認為，我們已經(jīng)到達了usb type c商用的臨界點(diǎn)；到2021年，配備這種USB連接器的智能手機全球出貨量估計將達到8.3億部。

這種連接器的寬度僅為9mm，高度僅為3.5mm，比前幾代連接器要小巧得多，它讓設備制造商能夠開(kāi)發(fā)出體積更小的設備。它的問(wèn)世可謂恰逢其時(shí)，完美地迎合了新興產(chǎn)品的需求，例如家庭自動(dòng)化以及物聯(lián)網(wǎng)設備，包括能夠與這種更小、更簡(jiǎn)潔的最新連接器封裝完美搭配的智能傳感器。

針對USB-C應用的電纜能夠從任何一端插入，滿(mǎn)足筆記本電腦等設備的電源需求，使得用戶(hù)無(wú)需攜帶多根不同用途的線(xiàn)纜。

這種通用性源自于連接器內部更加復雜的結構。首先，它有更多的導線(xiàn)。usb type-A和type-B連接器需要四根或五根導線(xiàn)——與它們不同，USB-C包括24個(gè)觸頭，允許雙向插入，并支持四個(gè)電源和接地對，以及兩個(gè)信號對。此外，它的額定耐用性增加至10,000次插拔，相比以往版本的1,500次插拔有了大幅增加。

USB-C的電源和接地對的額定電壓高達20V，電流額定值也有所增加，總額定值達到5A，通過(guò)單個(gè)USB-C連接可提供高達100W的功率傳輸。此外，每個(gè)數據引腳對可以管理最高10Gbps的數據傳輸速率，這意味著(zhù)該連接器的總傳輸能力達到20Gbps。

更快的數據和更高的功率傳輸

USB-IF的最新數據和功率規格迫使我們必須大幅提升USB-C的傳輸能力，特別是在USB 功率輸送(USB PD)、usb 3.1第2代和近期敲定的usb 3.2高速數據規格中：USB PD利用所有四個(gè)電源和接地對，充分發(fā)揮了USB-C的100W功率傳輸能力usb 3.1第2代利用一組數據通道，定義了10Gbps的傳輸速率類(lèi)似地，usb 3.2控制兩組10 Gbps數據通道，維持高達20Gbps的傳輸速率從概念上說(shuō)，將USB-C標準（僅定義物理連接）與USB PD和高速數據規格（包括usb 3.1 第1代 (SuperSpeed) 和usb 3.1第2代 (SuperSpeed +)，以及usb 3.2）區分開(kāi)非常重要。

例如，雖然USB-C連接器的設計支持USB PD標準，但要協(xié)商和管理對互連設備的功率輸送，仍必須有兼容USBPD的主機控制器。此外，還必須對電纜進(jìn)行配置才能支持該標準。

USB PD不僅僅是增加了功率，它還有利于雙向功率輸送，可大幅提高用戶(hù)設備充電和供電的靈活性。在此基礎上，由于USBPD能夠通過(guò)VBUS連接進(jìn)行功率協(xié)商，而不是使用數據連接，因而能夠同時(shí)傳輸功率和數據流。表1顯示了usb輸送能力在最近幾代產(chǎn)品中的提升過(guò)程。

在高速數據規格方面，usb 3.1第2代定義了數據和功率信號，但沒(méi)有指定物理連接。這使得我們能夠使用傳統的Type-A或Type-B連接器和電纜來(lái)連接usb 3.1第2代設備并達到10 Gbps的數據傳輸速率，只要它們具備足夠的電流、電壓和信號完整性特征。同樣，我們只需使用簡(jiǎn)單的硬件適配器，便可使用USB-C連接器提供usb 2.0等傳統連接標準。

很顯然，并非所有USB-C連接器或電纜組件都是“生而平等”的，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品能夠提供更出色的性能，在更長(cháng)的電纜上展示更可靠的通信能力。

除了考慮為未來(lái)產(chǎn)品選擇的材料和USB-C連接器的質(zhì)量之外，設計人員還可在兩種版本的type c接口插座之間進(jìn)行選擇，請參見(jiàn)圖2。傳統上，標準SMT安裝插座位于PCB的上面。但在這種情況下，總裝配高度為PCB厚度與連接器高度之和?；蛘?，中間安裝式連接器可以安裝到PCB的凹陷處；雖然這樣可減小總裝配高度，但中間安裝式連接器不允許出現信號線(xiàn)在連接器下方走線(xiàn)的情況。

在消費類(lèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)中，usb type-c連接器的應用正在迅速普及。為了滿(mǎn)足這種持續增加的需求，電子元件制造商CUI提供了一系列高質(zhì)量的usb type c插頭和usb插座，包括SMT和中間安裝類(lèi)型。這些連接器的設計目的是達到USB3.1第2代規格中定義的通信速率，同時(shí)滿(mǎn)足設計人員當前和未來(lái)的需求。