Granite River Labs, GRL Jiang Ning 蔣寧,Tan Jiwen 譚吉文
GRL 是 USB-IF 授权的认证实验室,包括USB Type-C 连接器(Receptacle、Plug)与线缆(cable assembly)等相关认证测试并协助客户取得USB-IF协会授权而努力。随着 USB Type-C 的产品应用越来越广泛,市场上不同场景 USB Type-C 的使用也使得 USB Type-C 产品设计多样化。制造者则会遇到许多特殊的设计需求。通过 GRL 的认证经验,制造者可以确保产品符合 USB-IF 设定的标准,并且获得在各个市场上销售的许可。
为了以便大家在开发阶段避开常见的设计陷阱,节约开发费用和时间的成本,GRL 的工程师在本文章总结出 USB Type-C 线的设计要点。设计 USB C 线前,让我们先来了解连接器(Connector)的要求。
USB Type-C 插座(Receptacle)结构设计类型:
可允许的USB Type-C 插座(Receptacle)结构设计
1. 外部屏蔽 Shell 两面不带有弹片或者凸包,内部两面皆带 EMC Pad 设计的 USB Type-C Receptacle –———可认证
图一
2. 外部屏蔽 Shell 两面带有弹片,内部两面皆带 EMC Pad 设计的 USB Type-C Receptacle ———-可认证
图二
3. 外部屏蔽 Shell 只有一面带有弹片,内部两面皆带 EMC Pad 设计的USB Type-C Receptacle ———-可认证
图三
4. 外部屏蔽 Shell 两面带有凸包(需要注意两面凸包顶点之间的尺寸大于插头 Plug 的厚度。最大允许尺寸 2.43mm),内部两面皆带 EMC Pad 设计的 USB Type-C Receptacle ———-可认证
图四
5. 外部屏蔽 Shell 一面带凸包,另一面带弹片,内部两面皆带 EMC Pad 设计的 USB Type-C Receptacle ———-可认证
图五
6. 采用外层不带屏蔽 Shell(或者外壳采用塑胶材质的),内部两面皆带EMC Pad设计的 USB Type-C Receptacle ———-可认证
图六
7. 外部屏蔽 Shell 两面带有弹片,内部两面不带 EMC Pad 设计的 USB Type-C Receptacle ———-可认证
图七
8. 外部屏蔽 Shell 一面带凸包,另一面带弹片,内部两面不带 EMC Pad 设计的 USB Type-C Receptacle ———-可认证
图八
不可認證的USB Type-C 容器(Receptacle)結構設計
1. 外部屏蔽 Shell 两面带有凸包,内部两面不带 EMC Pad 设计的 USB Type-C Receptacle ———-不可认证
图九
2. 外部屏蔽 Shell 一面带弹片,另一面不带弹片,内部两面不带 EMC Pad 设计的 USB Type-C Receptacle ———-不可认证
图十
3. 外部屏蔽 Shell 两面不带弹片,内部两面不带 EMC Pad 设计的 USB Type-C Receptacle ———-不可认证
图十一
4. 外部屏蔽 Shell 带弹片,但是弹片朝向是逆向设计的 USB Type-C Receptacle ———-不可认证
图十二
5. 采用外层不带屏蔽 Shell,内部两面不带 EMC Pad 设计的 USB Type-C Receptacle ———-不可认证
图十三
6. 双层或者多层叠加设计的 USB Type-C Gen2 Receptacle———-不可认证
图十四
USB Type-C 插頭 Plug 的結構設計類型:
可允許的 USB Type-C Plug 連接器結構設計
图十五
1. 內部绝缘层不同颜色设计的插头 Plug———-可认证
这也是本文中介绍的唯一 USB-IF 允许的 USB Type-C 插头类型。
不可认证的 USB Type-C Plug 连接器结构设计
1. 连接器前端塑胶部分外露设计的 USB Type-C Plug ———-不可认证
图十六
2. 內部无 EMC Springs 设计的 USB Type-C Plug———-不可认证
图十七
3. 採用贵金属(如镀金等)外屏蔽 Shell 设计的 USB Type-C Plug———-不可认证
图十八
4. 外屏蔽壳表面采用凸包,凸肋或者卡扣设计的 USB Type-C Plug———不可认证
图十八
5. Plug EMC Springs 与外屏蔽壳是一体设计的USB Type-C Plug———不可认证
图十九
6. 采用 USB 2.0 Type-C Plug Ground Springs 设计的 USB Full-Featured (功能齐全)Type-C Plug———不可认证USB 全功能 Type-C 插头 Ground Springs
USB 2.0 Type-C 插头 Ground Springs
图二十
7. 带磁吸式设计的 USB Type-C Plug———不可认证
USB Type-C 线 Cable 的特殊设计类型:
下面介绍USB Type-C 的一些设计注意项目总结:
可允许的 USB Type-C 线 Cable 结构设计
1. 不同形状及类型线材设计的USB Type-C Cable———可认证
圆形结构、方形结构、扁线、三角形、其他异性结构,带编织层,卷线等(必须能通过所有认证测试项目的测试要求)
2. 采用90°弯头或者U型设计的USB Type-C Cable———可认证
图二十一
图二十二
3. 采用USB Type-C Screw 设计的USB Type-C Cable———可认证
图二十三
图二十四
4. 不带Cable 设计的 USB Type-C to USB 2.0 Micro-B Receptacle Adapter———可认证
图二十五
图二十六
5. 包含有内部电路及电子元器件设计的USB Type-C Cable———可认证 举例:待LED灯,PTC等,但是需要测试内部电路的功率,不能超过100mW.图二十七
6. 带磁环设计的USB Type-C Standard Cable Assemblies———可认证
图二十八
不可认证的 USB Type-C 线 Cable 结构设计
1. 带磁环设计的 USB Type-C Legacy Cable Assemblies ———不可认证
图二十九
2. 不带线设计的 USB Type-C to USB 3.1 Standard-A Receptacle Adapter———不可认证
图三十
3. 采用 USB 2.0 Standard-A Receptacle 设计的 USB Type-C to USB 2.0 Standard-A Receptacle Adapter———不可认证
图三十一
4. 带有 USB Type-C Receptacle 设计的 USB Type-C Cable———不可认证
图三十二
5. 只有电源功能无数据功能设计的 USB Type-C Cable ———不可认证 6. 使用 SR 尺寸超标设计的 USB Type-C Cable ———不可认证 注:USB Type-C 的尺寸量测部分包括:整个链接擦头(Plug)和线(Cable)之间的过度部分。 7. 使用未取得 USB-IF 认证的连接器设计的 USB Type-C Cable ———不可认证