Особенности распайки кабеля на контактах разъемов
Какими-то особыми технологическими нюансами пайка проводников кабеля на контактных площадках соединителей не отмечается. Главное в таком процессе – обеспечение соответствия цвета предварительно защищенных от изоляции проводников кабеля конкретному контакту (пину).
Цветовая маркировка проводников внутри кабельной сборки, используемой для USB интерфейсов. Сверху вниз показана, соответственно, цветовая раскраска проводников кабелей под спецификации 2.0, 3.0 и 3.1
Также, если осуществляется распайка модификаций устаревших версий, следует учитывать конфигурацию соединителей, так называемых – «папа» и «мама».
Проводник, запаянный на контакте «папы» должен соответствовать пайке на контакте «мамы». Взять, к примеру, вариант распайки кабеля по контактам USB 2.0.
Используемые в этом варианте четыре рабочих проводника, как правило, обозначены четырьмя разными цветами:
- красным;
- белым;
- зеленым;
- черным.
Соответственно, каждый проводник подпаивается на контактную площадку, отмеченную спецификацией разъема аналогичной расцветки. Такой подход существенно облегчает работу электронщика, исключает возможные ошибки в процессе распайки.
Аналогичная технология пайки применяется и к разъемам других серий. Единственное отличие в таких случаях – большее число проводников, которые приходится паять. Чтобы упростить себе работу, удобно использовать специнструмент – надежный паяльник для пайки проводов в домашних условиях и стриппер для снятия изоляции с концов жил.
Независимо от конфигурации соединителей, всегда используется пайка проводника экрана. Этот проводник запаивается к соответствующему контакту на разъеме, Shield – защитный экран.
Нередки случаи игнорирования защитного экрана, когда «специалисты» не видят смысла в этом проводнике. Однако отсутствие экрана резко снижает характеристики кабеля USB.
Поэтому неудивительно, когда при значительной длине кабеля без экрана пользователь получает проблемы в виде помех.
Распайка соединителя двумя проводниками под организацию линии питания для устройства донора. На практике используются разные варианты распаек, основываясь на технических потребностях
Распаивать кабель USB допускается разными вариантами, в зависимости от конфигурации линий порта на конкретном устройстве.
К примеру, чтобы соединить одно устройство с другим с целью получения только напряжения питания (5В), достаточно спаять на соответствующих пинах (контактах) всего две линии.
Что такое распиновка
Распиновка USB разъёма – это порядок размещения необходимых элементов в штекере с применением особенной последовательной шины в её различных вариантах.
В наши дни USB самый известный интерфейс, который был создан в 1996 году. Такую модель создавали с целью соединения различных аппаратов с компьютером и для того, чтобы оно заменило устаревшие модели.
С каждым годом информация о создании такого провода разлеталась по миру всё больше и больше. Сейчас нам уже сложно представить какой-то другой вариант зарядного устройства.
Конечно, некоторые фирмы и сейчас не применяют схему USB для своих моделей, но всё же большинство компаний отдают предпочтение именно данному варианту.
На данный момент все используют USB для передачи данных с электронного носителя и в качестве зарядного устройства. Чтобы качественно провести распиновку, потребуется немало знаний, которые заключаются в понимании различных видов схем, ориентировании в соединениях, знании типологии проводов и т.д.
Распиновка USB портов, распайка микро юсб, мини разъема для зарядки
В настоящее время все мобильные устройства и настольные электрические приборы имеют в своем арсенале порты для передачи данных. Современные гаджеты могут не только обмениваться информацией через USB или micro-USB, но и осуществлять зарядку аккумуляторов. Для того, чтобы провести грамотную распиновку контактов, для начала нужно изучить схемы и цвета распайки проводов.
Схема коннекторов для USB 2.0
На схеме можно увидеть несколько коннекторов, различающихся между собой по определенному признаку. К примеру, активное (питающее) устройство обозначается буквой А, а пассивное (подключаемое) устройство – буквой В. К активным относятся компьютеры и хосты, а пассивные составляют принтеры, сканеры и другие приборы. Принято также разделять коннекторы по полу: M (male) или «папа» представляет из себя штекер, а F(female) или «мама» — гнездо разъема. По размеру бывают форматы: mini, micro и без маркировки. К примеру, если встретится обозначение «USB micro-ВМ», то это значит, что штекер предназначен для подключения к пассивному устройству по формату micro.
Для распиновки гнезд и штекеров понадобятся знания о назначении проводов в USB-кабеле:
- по красному VBUS («плюс») проходит постоянное напряжение 5 Вольт относительно GND. Минимальное значение силы электрического тока для него равно 500 mА;
- белый провод подсоединяют к «минусу» (D-);
- зеленый провод крепится к «плюсу» (D+);
- черный цвет провода означает, что напряжение в нем 0 Вольт, он несет минусовой заряд и используется для заземления.
В mini и micro форматах разъемы содержат по пять контактов: красный, черный, белый и зеленый провода, а также ID (который в разъемах типа А замкнут на GND, а в разъемах В – не задействован совсем).
Иногда в кабеле USB можно встретить и оголенный провод Shield. Этот провод не имеет номера.
Если в работе использовать таблицу, то разъем в ней показан с внешней (рабочей) стороны. Светло-серый цвет имеют изолирующие детали разъема, темно-серый цвет у металлических частей, а полости обозначены белым.
Для того, чтобы провести правильную распайку USB, нужно зеркально отобразить изображение лицевой части коннектора.
Разъемы у форматов mini и micro на USB состоят из пяти контактов. Поэтому четвертый контакт в разъемах типа В в работе использовать не придется. Этот контакт в разъемах типа А замыкается с GND, а для самого GND используют – пятый.
В результате не хитрых манипуляций можно самостоятельно сделать распиновку для портов USB разного формата.
Usb распайка версии 3.0 отличается добавлением четырех цветных проводов и дополнительного заземления. За счет этого кабель USB 3.0 заметно толще своего младшего собрата.
Схемы подключения USB девайсов друг к другу и распайка штекеров устройств:
- PS/2 К USB порту
- Джойстик Defender Game Racer Turbo USB-AM
- Распайка usb am и micro usb bm, для зарядки и передачи данных на компьютер
- USB-OTG
- Распайка USB SAMSUNG GALAXY TAB 2
volt-index.ru
Какие ещё есть варианты
Итак, перечислим все варианты, с помощью которых можно устранить проблему отсутствия необходимого кабеля:
- Купить нужный кабель на АлиЭкспресс.
- Варварский метод выше.
- Паяльник и распиновка (и провода-доноры или штекеры для нашего Франкенштейна).
Последний вариант вполне имеет право на жизнь. Если в продаже нет нужного кабеля, то часто проще купить штекер вместо целого кабеля-донора. Необходимую распиновку вы всегда сможете найти в интернете. Для того, чтобы восстановить или сделать зарядку с подходящим разъёмом вам придётся припаять всего два провода (красный — плюс и чёрный — минус).
От себя посоветую: если вы не профессионал — не пытайтесь перепаять USB c разъёмами HDMI, eSATA, 30pin, Lightning и другими, потому что велик шанс просто «угробить» провода. В таком случае лучше сбросить душащую вас жабу и раскошелиться на нормальный провод, чем переплачивать дважды.
Официальное рождение Micro-USB
09.01.2007 , Александр Будик
Некоммерческая организация USB Implementers Forum (USB-IF) сообщила о завершении работы над спецификацией Micro-USB. Новый разъем, который еще меньше, чем широко используемый сейчас Mini-USB, заменит своего предшественника в портативных устройствах. Отметим, что это позитивно скажется на дальнейшей миниатюризации портативной техники.
Спецификация Micro-USB предусматривает поддержку технологии USB On-The-Go (OTG), что позволит устройствам общаться между собой напрямую без использования посредника в лице компьютера. Причем не обязательна реализация OTG на стороне клиента. К примеру, Вы имеете флэш-плеер с поддержкой OTG. Ваш друг может спокойно напрямую подсоединить (если они имеют одинаковые разъемы) свой флэш-накопитель без функции OTG к Вашему устройству и перекачать нужные мелодии.
Серия Micro-USB включает гнездо Micro-B для обычных устройств (без поддержки On-The-Go), гнездо Micro-AB для OTG-устройств, а также штекеры Micro-A, Micro-B и стандартные кабели. Как отмечается, разъемы Micro-USB будут изготовляться с использованием нержавеющей стали, что обеспечит более высокую степень долговечности (более 10 тыс. циклов сопряжения). Предусмотрено также и наличие пассивного защелкивающего механизма, который препятствует случайному отсоединению. Более подробные детали пока не разглашаются.
Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности
Универсальная последовательная шина представлена 3 версиями – USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0 . Первые две спецификации полностью совмещаются между собой, шина 3.0 имеет частичное совмещение.
USB 1.1 – это первая версия устройства, используемая для передачи данных. Спецификацию применяют только для совместимости, так как 2 рабочих режима по передаче данных (Low-speed и Full-speed) обладают низкой скоростью обмена информацией. Режим Low-speed со скоростью передачи данных 10-1500 Кбит/с используется для джойстиков, мышей, клавиатур. Full-speed задействован в аудио- и видеоустройствах.
В USB 2.0 добавлен третий режим работы – High-speed для подключения устройств по хранению информации и видеоустройств более высокой организации. Разъем помечается надписью HI-SPEED на логотипе. Скорость обмена информацией в этом режиме – 480 Мбит/с, которая равняется скорости копирования в 48 Мбайт/с.
На практике, из-за особенностей конструкции и реализации протокола, пропускная способность второй версии оказалась меньше заявленной и составляет 30-35 Мбайт/с. Кабеля и коннекторы спецификаций универсальной шины 1.1 и второго поколения имеют идентичную конфигурацию.
Универсальная шина третьего поколения поддерживает скорость 5 Гбит/с, равняющуюся скорости копирования 500 Мбайт/с. Она выпускается в синем цвете, что облегчает определение принадлежности штекеров и гнезд к усовершенствованной модели. Сила тока в шине 3.0 увеличилась с 500 мА до 900 мА. Эта особенность позволяет не использовать отдельные блоки питания для периферийных устройств, а задействовать шину 3.0 для их питания.
Совместимость спецификаций 2.0 и 3.0 выполняется частично.
Распиновка USB 3.0 разъёмов (типы A и B)
В третьем поколении подключение периферийных устройств осуществляется по 10 (9, если нет экранирующей оплетки) проводам, соответственно, число контактов также увеличено. Однако они расположены таким образом, чтобы имелась возможность подключения устройств ранних поколений. То есть, контакты +5,0 В, GND, D+ и D-, располагаются также, как в предыдущей версии. Распайка гнезда типа А представлена на рисунке ниже.
Обозначения:
- А — штекер.
- В — гнездо.
- 1, 2, 3, 4 — коннекторы полностью соответствуют распиновке штекера для версии USB 2.0 тип В, цвета проводов также совпадают.
- 5 (SS_TХ-) и 6 (SS_ТХ+) коннекторы проводов передачи данных по протоколу SUPER_SPEED.
- 7 — масса (GND) для сигнальных проводов.
- 8 (SS_RX-) и 9 (SS_RX+) коннекторы проводов приема данных по протоколу SUPER_SPEED.
Цвета на рисунке соответствуют общепринятым для данного стандарта. Как уже упоминалось выше, в гнездо данного порта можно вставить штекер более раннего образца, соответственно, пропускная способность при этом уменьшится. Что касается штекера третьего поколения универсальной шины, то всунуть его в гнезда раннего выпуска невозможно.
Возможно, вам также будет интересно, как ремонтировать жесткий диск Seagate
Теперь рассмотрим распайку контактов для USB 3.0 типа В. В отличие от предыдущего вида, такое гнездо несовместимо ни с каким штекером ранних версий.
Обозначения:
- А и В — штекер и гнездо, соответственно.
- Цифровые подписи к контактам соответствуют описанию предыдущего рисунка.
- Цвет максимально приближен к цветовой маркировке проводов в шнуре.
Type-A
Этот разъем USB все еще занимает лидирующее место среди других типов. Пользователь сталкивается с такими кабелями каждый день. К ним относятся накопители (флешки), ЮСБ-кабели от зарядок. Большинство камер и роутеров оснащены этим видом ЮСБ-кабеля. Отличается надежностью и безопасностью в использовании. Его тяжелее сломать и вывести из строя.
Данный тип оснащен встроенной системой безопасности. Кабель возможно вставить в компьютер только 1 стороной. Если перевернуть шнур, то он попросту не зайдет в разъем. Что является преимуществом. Особенно при использовании кабеля неопытными пользователями.
Type-B
Тип B используется для подключения периферии – МФУ, сканеров, факсов и так далее. Кабель типа B не всегда поставляется в комплекте с устройством и часто его приходится докупать самостоятельно. Отличают 2 вида ЮСБ кабелей типа b: micro- и mini-USB.
Разновидность мини ЮСБ представляет собой устаревший USB-порт. Это ранняя версия микро типа. Использование мини ЮСБ сведено к минимуму. Но все-таки иногда встречаются устройства, использующие этот вид соединения. Как выглядит micro ЮСБ можно смотреть на фото.
Разъем Micro USB типа B – уменьшенный вариант разъема b (существует аналогичный вид и разъема А – Micro ЮСБ Type A). Разъем Micro USB используются в большинстве мобильных устройств (за исключением Apple). У Apple собственный разъем.
Type-С
Был придуман сравнительно недавно (первое появление на рынке в 2014 году). Разъем USB Type C находится в начале своего развития и активно не используется. Обладает уменьшенными размерами обоих входов. Впервые использован компанией Apple, которая и сегодня продолжает совершенствовать эту разработку.
Замена штекера на зарядном устройстве
Если зарядное устройство исправно, то для ремонта достаточно лишь найти или купить штекер микро usb под пайку.
Ремонт будет состоять в следующем:
- обрежьте провод зарядного устройства и донорского шнура так, чтобы у первого остался хвостик в 10, а у второго в 15 см;
- снимите внешнюю изоляцию на 3 см от края. Постарайтесь не повредить покрытие внутренних жил. Для этого сначала сделайте круговой (поперек), а затем продольный (вдоль) разрез. Снимите резину пальцами и освободите две жилки;
- сделайте то же самое с хвостиком нового штекера. Вы увидите 4 провода, алюминиевый экран и оплетку из меди. Потребуется только красная и черная жилка, все остальное можно обрезать;
- чтобы предотвратить замыкание, укоротите на одной части красный провод, а на другой черный. Это также позволит избежать бугра;
- соедините оголенные части и изолируйте.
Можно воспользоваться изолентой, термоусадкой или скотчем. Провода можно как просто скрутить, так и спаять, пайка, конечно, надежнее.
Если используется термоусадочная трубка, то загибают соединения вдоль провода и закрывают их. К материалу подносят фен и аккуратно нагревают. Допускается использование зажигалки, но подносить ее надо постепенно. После этого усаживают широкую трубку на основной кабель. На этом ремонт можно считать оконченным.
Можно ли заряжать?
Если к устройству подключается периферия через OTG, то в таком случае оно должно будет ее питать, что значительно может снизить общую длительность работы устройства от встроенного в него аккумулятора. В связи с этим многие задумываются, можно ли через внешний источник подзаряжать такое устройство. Это возможно, но для этого нужна поддержка специального режима в устройства, а также отдельная распайка USB-разъема для зарядки.
На самом деле режим зарядки чаще всего предусматривается современными разработчиками гаджетов, однако далеко не все позволяют проводить такую процедуру. При этом следует отметить тот факт, что для перехода в такой режим зарядки должна быть использована отдельная схема распайки USB-разъема, в которой контакты замыкаются через отдельный резистор.
USB порт является одним из наиболее использованным в современном компьютере. Он появился в 1997 году. Спустя 2 года вышло его обновление USB 2.0, скорость которого составляла в 40 раз выше предыдущего. На сегодняшнее время уже выпускают компьютеры с новым usb интерфейсом USB 3.0, скорость которого выше от юбс 2.0 в 10 раз. В этой статье мы осмотрим что находиться внутри кабеля микро — usb, мини — usb. То есть как организованные провода и для чего каждый из них предназначен. Данная распайка (распиновка) будет полезная как радиолюбителям так и пользователям которые хотят сделать какой-то переходник. Или разобраться во всем и сделать себе зарядку к мобильному телефону.
Осторожно! Неправильное подключение может повредить устройство которое вы подключите к usb шине. Разъем типа USB 2.0 представляет собой плоский коннектор с четырьмя контактами, он имеет маркировку AF (BF) – «мама» и АМ (ВМ) — «папа»
Микро-USB имеют такую же маркировку, только с приставкой micro, а устройства типа мини, соответственно, — приставку mini. Последние два вида отличаются от стандарта 2.0 тем, что в этих разъемах используется уже 5 контактов. И, наконец, самый последний тип — это USB 3.0. Внешне он похож на тип 2.0, однако в таком коннекторе используется целых 9 контактов
Разъем типа USB 2.0 представляет собой плоский коннектор с четырьмя контактами, он имеет маркировку AF (BF) – «мама» и АМ (ВМ) — «папа». Микро-USB имеют такую же маркировку, только с приставкой micro, а устройства типа мини, соответственно, — приставку mini. Последние два вида отличаются от стандарта 2.0 тем, что в этих разъемах используется уже 5 контактов. И, наконец, самый последний тип — это USB 3.0. Внешне он похож на тип 2.0, однако в таком коннекторе используется целых 9 контактов.
Заряд батареи через Микро-ЮСБ
Кроме того, по нему поступает напряжение питания 5 вольт для зарядки аккумулятора носимых гаджетов. Так как практически все современные литиевые батареи имеют рабочее напряжение 3,7 В, то идущие по Микро-ЮСБ 5 В подходят для восполнения энергии отлично. Правда не напрямую к АКБ, а через преобразователь зарядного устройства.
Радует, что цоколёвка разъёма одинаковая у всех производителей смартфонов — Самсунг, LG, Huaway и другие. Таким образом зарядное-адаптер 220 В от одного телефона, чаще всего подходит для заряда другого без изменения цоколёвки.
Главное преимущество Micro-USB разъема перед другими типами — возможности подключения Plug&Play устройств без необходимости перезагрузки компьютера или ручной установке драйверов. Устройства могут быть подключены во время работы компьютера и так же отсоединены, без необходимости нажимать какие-либо кнопки.
Распиновка Mini-USB
Разъемы Mini-A и Mini-B появились на рынке в 2000 году, использовали стандарт USB 2.0. К сегодняшнему дню мало используются из-за появления более совершенных модификаций. Им на смену пришли микросоединители и модели ЮСБ типа C. В разъемах мини используется 4 экранированных провода и ID-функция. 2 провода используют для питания: питающий +5 В и заземление GND. 2 провода для приема и отправки дифференциальных сигналов данных, обозначаются D+ и D-pin. Data+ и Data- сигналы передаются по витой паре. D+ и D-работают всегда вместе, они не являются отдельными симплексными соединениями.
В USB-разъемах используется 2 вида кабелей:
- экранированный, 28 AWG витая, мощность 28 AWG или 20 AWG без скрутки;
- неэкранированный, 28 AWG без скрутки, мощность 28 AWG или 20 AWG без скрутки.
Длина кабеля зависит от мощности:
Многие производители цифровой техники разрабатывают и комплектуют свою продукцию разъемами другой конфигурации. Это может вызвать сложности с зарядкой мобильного телефона или других аппаратов.
Вероятнее всего, что вы уже встречались с проблемой, когда нужного переходника USB не оказывается под рукой. Случаи бывают разные: потерялся; сломался; нет в продаже; не достает по длине и т. д. Данная статья предлагает устранить эту проблему самому. Зная распиновку (распайку) контактов и имея навыки работы владеть паяльником, вы можете легко устранить данную проблему. На сегодняшний день USB, USB-mini и USB-micro являются самыми популярными коннекторами в цифровой технике. Сегодня без них не обходятся ни мобильные телефоны, ни большинство гаджетов.
Ниже приведена таблица контактов USB с назначением разъемов, их цветов и номеров.
Сразу же определимся еще с одним понятием. Существуют USB ещё одного типа. Вспоминаем как выглядит переходник от компьютера до принтера или сканера. Невооруженным глазом видно, что сами разъемы на этом переходнике разные. Так вот, тот коннектор, который вставляется в компьютер, называется активным и обозначается А. Тот коннектор, который вставляется в принтер или сканер, а также возможно другое периферийное устройство, называется пассивным и обозначается B.
Разберем подробнее назначение проводов
USB 2.0 1. +5В (красный) проводник, предназначенный для питания. Максимальный ток питания не превышает 500mA, напряжение +5В относительно GND (Земли). 2. D- (белый) Data — 3. D- (зеленый) Data + 4. GND (черный) — общий провод, предназначенный для Земли (0 Вольт)
Разъёмы mini-USB и micro-USB У этих разъемов, основным отличием от USB являются не только его размеры, но и наличие дополнительного контакта. 1. Красный — VBUS. 2. Белый D- (Data -). 3. Зелёный D+ (Data +). 4. ID — в пассивных разъемах типа «B» он не задействован. В активных разъемах типа «A» он замкнут с Землей (GND), чтобы поддерживать функцию «OTG». 5. Чёрный — Земля (GND).
Еще следует отметить, что почти всегда в кабеле присутствует провод Shield (без изоляции). Он выполняет роль экрана (оплетки). Он никак не маркируется и не имеет своего номера.
Теперь еще одно понятие. Вы скорее всего наблюдали, как устроен «удлинитель» USB. Сразу заметно, что коннекторы там разные. Как и во всех других разъемах, в USB тоже существует понятие мама-папа. M (male) — именуется штекером (папа) F (female) — именуется гнездом (мама)
Теперь, мы подошли к полной таблице разъемов USB. Зная такие понятия, как F и M, A и B, цвета и номера проводов, мы можем с легкостью определить, как распаивается соединительный разъем, который вы собираетесь спаять, отремонтировать, удлинить. Порядок и номера контактов указаны с рабочей стороны.
Какие бывают разъемы и штекеры USB
В связи с тем, что разъемов USB существует достаточно много, часто происходит путаница между ними. Порой, после покупки кабеля наступает волна разочарования, ведь может оказаться, что штекер купленного провода не подходит к устройству. Поэтому данной статье я постараюсь рассказать, какие виды разъемы бывают у USB-шнуров. Несмотря на то, что информации по этой теме в Интернете полно, обычно она затрагивает вопросы разработки, дает даты утверждения и введения в эксплуатацию, особенности конструкции и распайку контактов. В общем, приводится больше справочная информация, которая для конечного потребителя обычно не представляет особого интереса. Я же постараюсь рассмотреть разъемы с бытовой точки зрения – где они используются, их преимущества и недостатки, отличия и особенности.
Классификация портов Charger
- SDP (Standard Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 0,5 A.
- CDP (Charging Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 1,5 A; аппаратное опознавание типа порта (enumeration) производится до подключения гаджетом линий данных (D- и D+) к своему USB-приемопередатчику.
- DCP (Dedicated Charging Ports) – только зарядка, допускает ток до 1,5 A.
- ACA (Accessory Charger Adapter) – декларируется работа PD-OTG в режиме Host (с подключением к PD периферии – USB-Hub, мышка, клавиатура, HDD и с возможностью дополнительного питания), для некоторых устройств – с возможностью зарядки PD во время OTG-сессии.
Источник: