充電用のマイクロ USB プラグのピン配置。 USBインターフェースの説明と配線

送信者:

Victor Pankov は、さまざまなガジェットを正しく充電するための USB コネクタのピン配置機能を詳細に説明する記事への興味深いリンクを送信しました。ガジェットがドライブやコンピュータの単純な USB ポートからの充電を拒否することが多いことは周知の事実であるためです。彼らの望むように行動しない。

最新のガジェット (携帯電話、スマートフォン、プレーヤー、電子書籍リーダー、タブレットなど) のほとんどは、USB ミニ/マイクロ ソケット経由の充電をサポートしています。 いくつかの接続オプションがある場合があります。

デバイスは標準のデータ ケーブルを介して PC から充電できます。 通常、これは USB_AM-USB_BM_mini/micro ケーブルです。 デバイスの充電に 0.5 A を超える電流が必要な場合 (これは USB 2.0 で可能な最大値です)、充電時間が非常に長くなり、場合によっては無限になることがあります。 USB 3.0 ポート (青色のポート) はすでに 0.9 A を生成していますが、これでは十分ではないと思われる方もいるかもしれません。

同じデータ ケーブルを使用して、コンピュータのような 4 ピン USB-AF ソケットを備えたネイティブ充電器 (主電源または車) からデバイスを充電できます。 もちろん、これは実際の USB ポートではなくなります。 充電器ソケットは、4 ピン ソケットのピン 1 と 4 の間で約 5V のみを出力します (ピン #1 にプラス、ピン #4 にマイナス)。 ソケットの異なる接点間には、あらゆる種類のジャンパーや抵抗を取り付けることができます。 何のために？ この魔術については以下で説明します。

ガジェットは、5 ボルトを供給するサードパーティまたは自家製の充電器に接続できます。 そしてここからが楽しい始まりです...

USB 出力を備えた他人の充電器から充電しようとすると、その充電器がおそらく適切ではないという口実で、あなたのガジェットが充電を拒否することがあります。 答えは、多くの携帯電話/スマートフォンはデータ+線とデータ-線がどのように接続されているかを「監視」しており、ガジェットが何か気に入らない場合、充電器は拒否されるということです。

ノキア、フィリップス、LG、サムスン、HTCまた、他の多くの携帯電話は、Data+ ピンと Data- ピン (2 番目と 3 番目) が短絡している場合にのみ充電器を認識します。 充電器の USB_AF ソケットで短絡し、標準のデータ ケーブルを介して携帯電話を簡単に充電できます。

充電器に既に出力コード (出力ジャックの代わりに) があり、それにミニ/マイクロ USB プラグをはんだ付けする必要がある場合は、ミニ/マイクロ USB 自体のピン 2 と 3 を忘れずに接続してください。 この場合、プラスを 1 つの接点にはんだ付けし、マイナスを 5 番目 (最後) の接点にはんだ付けします。

U iPhone一般に、充電器ソケットを切り替えるには、いくつかのオカルト要件があります。Data+ (2) および Data- (3) 接点は、49.9 kΩ の抵抗を介して GND 接点 (4) に接続され、75 kΩ の抵抗を介して +5V 接点に接続される必要があります。抵抗器。

モトローラ USB マイクロ BM プラグのピン 4 と 5 の間に 200 kOhm の抵抗が「必要」です。 抵抗器がないと、デバイスは完全に充電されるまで充電されません。

充電する サムスンのギャラクシー USB マイクロ BM プラグには、ピン 4 と 5 の間に 200 kOhm の抵抗があり、ピン 2 と 3 の間にジャンパが必要です。

タブレットをより完全かつ「人道的」に充電するには サムスンギャラクシータブ彼らは別の回路を推奨しています: 2 つの抵抗: +5 と D-D+ ジャンパの間の 33 kOhm。 GND とジャンパ D-D+ の間は 10 kΩ。

装置 イーテン(「アライグマ」) はこれらの接点の状態には興味がなく、単純な充電器であってもサポートします。 しかし、充電ケーブルには興味深い要件があります。「Raccoon」は、ミニ USB プラグのピン 4 と 5 が短絡している場合にのみ充電されます。

はんだごてを使いたくない場合は、USB-OTG ケーブルを購入できます。ミニ USB プラグでは、ピン 4 と 5 はすでに閉じられています。 ただし、USB AM-AM アダプター、つまり「オス」-「オス」も必要になります。

Pinzzu GR-4415U カーチャージャーとユニバーサルを主張するその類似品には、「HTC/Samsung」と「Apple」または「iPhone」の 2 つの出力ソケットが装備されています。 これらのソケットのピン配列を以下に示します。

Garmin ナビゲーターに電力を供給または充電するには、特別なデータ ケーブルが必要です。 データケーブル経由でナビゲーターに電力を供給するには、ミニ USB プラグのピン 4 と 5 を短絡する必要があります。 再充電するには、18 kΩ の抵抗を介してピン 4 と 5 を接続する必要があります。

したがって、通常の充電器を携帯電話用の USB 充電器に変換したい場合は、次のようにします。

デバイスが約 5 ボルトの DC 電圧を生成していることを確認します。

この充電器が少なくとも 500 mA の電流を供給できるかどうかを確認する

USB-AF ジャックまたは USB-mini/micro プラグ接続に必要な変更を加えます。

USBインターフェースが普及し始めたのは約20年前、正確には1997年の春からです。 このとき、ユニバーサル シリアル バスが多くのパーソナル コンピュータのマザーボードのハードウェアに実装されました。 現在、このタイプの周辺機器を PC に接続するのが標準となっており、データ交換速度を大幅に向上させたバージョンがリリースされ、新しいタイプのコネクタも登場しています。 USB の仕様、ピン配置、その他の機能を理解してみましょう。

ユニバーサル シリアル バスの利点は何ですか?

この接続方法の導入により、次のことが可能になりました。

• キーボードから外付けディスクドライブまで、さまざまな周辺機器を PC にすばやく接続します。
• 周辺機器の接続と設定を簡素化するプラグアンドプレイ テクノロジーを最大限に活用します。
• コンピューティング システムの機能にプラスの影響を与えた、多くの時代遅れのインターフェイスの拒否。
• このバスでは、データを転送できるだけでなく、接続されたデバイスに電力を供給することもできます。新旧世代の負荷電流制限は 0.5 A と 0.9 A です。 これにより、USB を使用して携帯電話を充電したり、さまざまなガジェット (ミニファン、ライトなど) を接続したりできるようになりました。
• USB RJ-45ネットワークカード、システムに出入りするための電子キーなどのモバイルコントローラーの製造が可能になりました。

USB コネクタの種類 - 主な違いと特徴

このタイプの接続には、部分的に互換性のある 3 つの仕様 (バージョン) があります。

1. 広く普及した最初のバージョンは v 1 です。これは前のバージョン (1.0) を改良したもので、データ転送プロトコルに重大なエラーがあったため、実際にはプロトタイプ段階から脱することができませんでした。 この仕様には次の特徴があります。

• 高速および低速 (それぞれ 12.0 Mbps と 1.50 Mbps) でのデュアルモード データ転送。
• 100 を超える異なるデバイス (ハブを含む) を接続する可能性。
• 最大コード長は、高速転送速度で 3.0 m、低速転送速度で 5.0 m です。
• 定格バス電圧は 5.0 V、接続機器の許容負荷電流は 0.5 A です。

現在、この標準はスループットが低いため、実際には使用されていません。

1. 現在主流の 2 番目の仕様... この標準は、以前の変更と完全に互換性があります。 特徴的な機能は、高速データ交換プロトコル (最大 480.0 Mbit/秒) の存在です。

古いバージョンとのハードウェアの完全な互換性により、この規格の周辺機器は以前のバージョンに接続できます。 確かに、スループットは最大 35 ～ 40 分の 1、場合によってはそれ以上に低下します。

これらのバージョンは完全に互換性があるため、ケーブルとコネクタは同一です。

仕様で指定されている帯域幅にもかかわらず、第 2 世代での実際のデータ交換速度は若干低くなることに注意してください (1 秒あたり約 30 ～ 35 MB)。 これはプロトコルの実装により、データ パケット間の遅延が発生するためです。 最新のドライブの読み取り速度は 2 番目の変更のスループットの 4 倍であるため、現在の要件を満たしていません。

1. 第 3 世代ユニバーサル バスは、帯域幅不足の問題を解決するために特別に開発されました。 仕様によれば、この改良により、毎秒 5.0 ギガビットの速度で情報を交換できます。これは、最新のドライブの読み取り速度のほぼ 3 倍です。 通常、最新の変更のプラグとソケットには、この仕様に属していることを容易に識別できるように青色のマークが付けられています。

第 3 世代のもう 1 つの特徴は、定格電流が 0.9 A に増加したことです。これにより、多数のデバイスに電力を供給できるようになり、それらのデバイスに個別の電源を用意する必要がなくなります。

以前のバージョンとの互換性については、部分的に実装されていますが、これについては以下で詳しく説明します。

分類とピン配置

通常、コネクタはタイプによって分類されますが、そのうちの 2 つだけがあります。

このような対流ベクトルは、以前の変更間でのみ互換性があることに注意してください。

さらに、このインターフェイスのポート用の延長ケーブルもあります。 一方の端にはタイプAのプラグがあり、もう一方の端にはそのためのソケット、つまり「マザー」-「ファーザー」接続があります。 このようなコードは、たとえば、テーブルの下を這うことなくフラッシュドライブをシステムユニットに接続するのに非常に役立ちます。

次に、上記の各タイプの接点がどのように配線されているかを見てみましょう。

USB 2.0 コネクタのピン配置 (タイプ A および B)

初期のバージョン 1.1 と 2.0 の物理的なプラグとソケットに違いはないため、後者の配線を示します。

指定：

• 巣。
• B – プラグ。
• 1 – 電源 +5.0 V。
• 2本と3本の信号線。
• 4 – 質量。

図では、接点の色はワイヤの色に応じて示されており、受け入れられた仕様に対応しています。

次に、クラシックソケットBの配線を見てみましょう。

指定：

• A – 周辺機器のソケットに接続されたプラグ。
• B – 周辺機器のソケット。
• 1 – 電源接点 (+5 V)。
• 2 および 3 – 信号接点。
• 4 – アース線の接触。

接点の色は、コード内のワイヤの許容される色に対応しています。

USB 3.0 ピン配置 (タイプ A および B)

第 3 世代では、周辺機器を 10 本（シールド編組がない場合は 9 本）のワイヤで接続するため、接点数も増加しました。 ただし、以前の世代のデバイスを接続できるように配置されています。 つまり、+5.0 V 接点、GND、D+、および D- は、以前のバージョンと同じように配置されています。 タイプAソケットの配線を下図に示します。

指定：

• プラグ。
• B – 巣。
• 1、2、3、4 – コネクタはバージョン 2.0 のプラグのピン配置に完全に対応しており (図 6 の B を参照)、ワイヤの色も一致しています。
• SUPER_SPEED プロトコルを介したデータ伝送ワイヤ用の 5 (SS_TX-) および 6 (SS_TX+) コネクタ。
• 7 – 信号線のグランド (GND)。
• SUPER_SPEED プロトコルを使用したデータ受信ワイヤ用の 8 (SS_RX-) および 9 (SS_RX+) コネクタ。

図内の色は、この規格で一般的に受け入れられている色に対応しています。

前述したように、このポートのソケットには以前のモデルのプラグが挿入される可能性があるため、スループットが低下します。 ユニバーサルバスの第3世代のプラグは、初期リリースのソケットに差し込むことができません。

次に、タイプ B ソケットのピン配列を見てみましょう。以前のタイプとは異なり、このようなソケットは以前のバージョンのプラグとは互換性がありません。

指定:

A と B はそれぞれプラグとソケットです。

連絡先のデジタル署名は、図 8 の説明に対応します。

色はコードのワイヤーのカラーマーキングに可能な限り近いものです。

マイクロUSBコネクタのピン配列

まず、この仕様の配線を示します。

図からわかるように、これは 5 ピン接続であり、プラグ (A) とソケット (B) の両方に 4 つの接点があります。 それらの目的、デジタルおよび色の指定は、上で示した受け入れられた標準に対応しています。

バージョン 3.0 のマイクロ USB コネクタの説明。

接続には特徴的な形状の10ピンコネクタを採用しています。 実際、これはそれぞれ 5 ピンの 2 つの部分で構成されており、そのうちの 1 つは以前のバージョンのインターフェイスに完全に対応しています。 この実装は、特にこれらの型の非互換性を考慮すると、やや混乱します。 おそらく、開発者は以前の変更のコネクタを使用できるようにすることを計画していましたが、その後このアイデアを放棄したか、まだ実装していません。

図は、プラグのピン配列 (A) とマイクロ USB ソケットの外観 (B) を示しています。

コンタクト 1 ～ 5 は第 2 世代のマイクロ コネクタに完全に対応しており、他のコンタクトの目的は次のとおりです。

• 6 および 7 – 高速プロトコル (それぞれ SS_TX- および SS_TX+) を介したデータ送信。
• 8 – 高速情報チャネルの質量。
• 9 および 10 – 高速プロトコル (それぞれ SS_RX- および SS_RX+) を介したデータ受信。

ミニ USB のピン配置

この接続オプションはインターフェイスの初期バージョンでのみ使用され、第 3 世代ではこのタイプは使用されません。

ご覧のとおり、プラグとソケットの配線はそれぞれmicro USBとほぼ同じであり、ワイヤーの配色と接点番号も同じです。 実際には、違いは形状とサイズだけです。

この記事では、標準的なタイプの接続のみを紹介しましたが、デジタル機器の多くのメーカーは独自の規格を導入しています。そこでは 7 ピン、8 ピンなどのコネクタが見つかります。 これにより、特に携帯電話の充電器を見つけるという問題が生じた場合に、特定の困難が生じます。 また、そのような「独占的な」製品のメーカーは、そのようなコンタクタで USB ピン配置がどのように行われるかを急いで語らないことにも注意してください。 ただし、一般に、この情報はテーマ別フォーラムで簡単に見つけることができます。

USBインターフェースが普及し始めたのは約20年前、正確には1997年の春からです。 このとき、ユニバーサル シリアル バスが多くのパーソナル コンピュータのマザーボードのハードウェアに実装されました。 現在、このタイプの周辺機器を PC に接続するのが標準となっており、データ交換速度を大幅に向上させたバージョンがリリースされ、新しいタイプのコネクタも登場しています。 USB の仕様、ピン配置、その他の機能を理解してみましょう。

ユニバーサル シリアル バスの利点は何ですか?

この接続方法の導入により、次のことが可能になりました。

• キーボードから外付けディスクドライブまで、さまざまな周辺機器を PC にすばやく接続します。
• 周辺機器の接続と設定を簡素化するプラグアンドプレイ テクノロジーを最大限に活用します。
• コンピューティング システムの機能にプラスの影響を与えた、多くの時代遅れのインターフェイスの拒否。
• このバスでは、データを転送できるだけでなく、接続されたデバイスに電力を供給することもできます。新旧世代の負荷電流制限は 0.5 A と 0.9 A です。 これにより、USB を使用して携帯電話を充電したり、さまざまなガジェット (ミニファン、ライトなど) を接続したりできるようになりました。
• USB RJ-45ネットワークカード、システムに出入りするための電子キーなどのモバイルコントローラーの製造が可能になりました。

USB コネクタの種類 - 主な違いと特徴

このタイプの接続には、部分的に互換性のある 3 つの仕様 (バージョン) があります。

1. 広く普及した最初のバージョンは v 1 です。これは前のバージョン (1.0) を改良したもので、データ転送プロトコルに重大なエラーがあったため、実際にはプロトタイプ段階から脱することができませんでした。 この仕様には次の特徴があります。

• 高速および低速 (それぞれ 12.0 Mbps と 1.50 Mbps) でのデュアルモード データ転送。
• 100 を超える異なるデバイス (ハブを含む) を接続する可能性。
• 最大コード長は、高速転送速度で 3.0 m、低速転送速度で 5.0 m です。
• 定格バス電圧は 5.0 V、接続機器の許容負荷電流は 0.5 A です。

現在、この標準はスループットが低いため、実際には使用されていません。

1. 現在主流の 2 番目の仕様... この標準は、以前の変更と完全に互換性があります。 特徴的な機能は、高速データ交換プロトコル (最大 480.0 Mbit/秒) の存在です。

古いバージョンとのハードウェアの完全な互換性により、この規格の周辺機器は以前のバージョンに接続できます。 確かに、スループットは最大 35 ～ 40 分の 1、場合によってはそれ以上に低下します。

これらのバージョンは完全に互換性があるため、ケーブルとコネクタは同一です。

仕様で指定されている帯域幅にもかかわらず、第 2 世代での実際のデータ交換速度は若干低くなることに注意してください (1 秒あたり約 30 ～ 35 MB)。 これはプロトコルの実装により、データ パケット間の遅延が発生するためです。 最新のドライブの読み取り速度は 2 番目の変更のスループットの 4 倍であるため、現在の要件を満たしていません。

1. 第 3 世代ユニバーサル バスは、帯域幅不足の問題を解決するために特別に開発されました。 仕様によれば、この改良により、毎秒 5.0 ギガビットの速度で情報を交換できます。これは、最新のドライブの読み取り速度のほぼ 3 倍です。 通常、最新の変更のプラグとソケットには、この仕様に属していることを容易に識別できるように青色のマークが付けられています。

第 3 世代のもう 1 つの特徴は、定格電流が 0.9 A に増加したことです。これにより、多数のデバイスに電力を供給できるようになり、それらのデバイスに個別の電源を用意する必要がなくなります。

以前のバージョンとの互換性については、部分的に実装されていますが、これについては以下で詳しく説明します。

分類とピン配置

通常、コネクタはタイプによって分類されますが、そのうちの 2 つだけがあります。

このような対流ベクトルは、以前の変更間でのみ互換性があることに注意してください。

さらに、このインターフェイスのポート用の延長ケーブルもあります。 一方の端にはタイプAのプラグがあり、もう一方の端にはそのためのソケット、つまり「マザー」-「ファーザー」接続があります。 このようなコードは、たとえば、テーブルの下を這うことなくフラッシュドライブをシステムユニットに接続するのに非常に役立ちます。

次に、上記の各タイプの接点がどのように配線されているかを見てみましょう。

USB 2.0 コネクタのピン配置 (タイプ A および B)

初期のバージョン 1.1 と 2.0 の物理的なプラグとソケットに違いはないため、後者の配線を示します。

指定：

• 巣。
• B – プラグ。
• 1 – 電源 +5.0 V。
• 2本と3本の信号線。
• 4 – 質量。

図では、接点の色はワイヤの色に応じて示されており、受け入れられた仕様に対応しています。

次に、クラシックソケットBの配線を見てみましょう。

指定：

• A – 周辺機器のソケットに接続されたプラグ。
• B – 周辺機器のソケット。
• 1 – 電源接点 (+5 V)。
• 2 および 3 – 信号接点。
• 4 – アース線の接触。

接点の色は、コード内のワイヤの許容される色に対応しています。

USB 3.0 ピン配置 (タイプ A および B)

第 3 世代では、周辺機器を 10 本（シールド編組がない場合は 9 本）のワイヤで接続するため、接点数も増加しました。 ただし、以前の世代のデバイスを接続できるように配置されています。 つまり、+5.0 V 接点、GND、D+、および D- は、以前のバージョンと同じように配置されています。 タイプAソケットの配線を下図に示します。

指定：

• プラグ。
• B – 巣。
• 1、2、3、4 – コネクタはバージョン 2.0 のプラグのピン配置に完全に対応しており (図 6 の B を参照)、ワイヤの色も一致しています。
• SUPER_SPEED プロトコルを介したデータ伝送ワイヤ用の 5 (SS_TX-) および 6 (SS_TX+) コネクタ。
• 7 – 信号線のグランド (GND)。
• SUPER_SPEED プロトコルを使用したデータ受信ワイヤ用の 8 (SS_RX-) および 9 (SS_RX+) コネクタ。

図内の色は、この規格で一般的に受け入れられている色に対応しています。

前述したように、このポートのソケットには以前のモデルのプラグが挿入される可能性があるため、スループットが低下します。 ユニバーサルバスの第3世代のプラグは、初期リリースのソケットに差し込むことができません。

次に、タイプ B ソケットのピン配列を見てみましょう。以前のタイプとは異なり、このようなソケットは以前のバージョンのプラグとは互換性がありません。

指定:

A と B はそれぞれプラグとソケットです。

連絡先のデジタル署名は、図 8 の説明に対応します。

色はコードのワイヤーのカラーマーキングに可能な限り近いものです。

マイクロUSBコネクタのピン配列

まず、この仕様の配線を示します。

図からわかるように、これは 5 ピン接続であり、プラグ (A) とソケット (B) の両方に 4 つの接点があります。 それらの目的、デジタルおよび色の指定は、上で示した受け入れられた標準に対応しています。

バージョン 3.0 のマイクロ USB コネクタの説明。

接続には特徴的な形状の10ピンコネクタを採用しています。 実際、これはそれぞれ 5 ピンの 2 つの部分で構成されており、そのうちの 1 つは以前のバージョンのインターフェイスに完全に対応しています。 この実装は、特にこれらの型の非互換性を考慮すると、やや混乱します。 おそらく、開発者は以前の変更のコネクタを使用できるようにすることを計画していましたが、その後このアイデアを放棄したか、まだ実装していません。

図は、プラグのピン配列 (A) とマイクロ USB ソケットの外観 (B) を示しています。

コンタクト 1 ～ 5 は第 2 世代のマイクロ コネクタに完全に対応しており、他のコンタクトの目的は次のとおりです。

• 6 および 7 – 高速プロトコル (それぞれ SS_TX- および SS_TX+) を介したデータ送信。
• 8 – 高速情報チャネルの質量。
• 9 および 10 – 高速プロトコル (それぞれ SS_RX- および SS_RX+) を介したデータ受信。

ミニ USB のピン配置

この接続オプションはインターフェイスの初期バージョンでのみ使用され、第 3 世代ではこのタイプは使用されません。

ご覧のとおり、プラグとソケットの配線はそれぞれmicro USBとほぼ同じであり、ワイヤーの配色と接点番号も同じです。 実際には、違いは形状とサイズだけです。

この記事では、標準的なタイプの接続のみを紹介しましたが、デジタル機器の多くのメーカーは独自の規格を導入しています。そこでは 7 ピン、8 ピンなどのコネクタが見つかります。 これにより、特に携帯電話の充電器を見つけるという問題が生じた場合に、特定の困難が生じます。 また、そのような「独占的な」製品のメーカーは、そのようなコンタクタで USB ピン配置がどのように行われるかを急いで語らないことにも注意してください。 ただし、一般に、この情報はテーマ別フォーラムで簡単に見つけることができます。

USB インターフェイスは、現代の電子機器で広く使用されています。 ほとんどすべてのモバイル デバイスにはマイクロ USB コネクタまたはミニ USB コネクタが付いています。 コネクタが機能しなくなった場合、それを修復するには、micro-USB のピン配列を知る必要があります。 多くのガジェットメーカーが独自の方法で接点の配線を行っているため、状況は複雑になっています。 考えられるピン配置オプションを検討したら、問題に対処できます。

目的と種類

USB コネクタには優れた機能が備わっています。 これを利用すると、大量の情報を高速で転送できるだけでなく、デバイスに電力を供給することもできます。 新しいインターフェースは、PS/2 などのコンピューター上の古いポートをすぐに置き換えました。 これで、すべての周辺機器が USB ポートを使用して PC に接続されるようになりました。

現在までに、USB コネクタの 3 つのバージョンが作成されています。

ピン配置の特徴

USB コネクタのピン配置について話すときは、図に示されている記号を理解する必要があります。 コネクタのタイプ (アクティブ (タイプ A) またはパッシブ (タイプ B)) から始める価値があります。 アクティブ コネクタを使用すると、情報は双方向で交換できますが、パッシブ コネクタでは情報の受信のみが可能になります。 また、コネクタの 2 つの形式を区別する必要があります。

• F - 「お母さん」。
• M - 「お父さん」。

この問題では、すべてが明確であり、説明が必要ありません。

USBコネクタ

まず、インターフェイスの 3 つのバージョンの互換性について少し説明する必要があります。 標準 1.1 と 2.0 は設計が完全に似ており、情報転送速度のみが異なります。 接続中の一方のバージョンが高い場合、作業は低速で実行されます。 OS は次のメッセージを表示します。「このデバイスはより高速に実行できます。」

3.0 と 2.0 の間の互換性により、すべてが多少複雑になります。 2 番目のバージョンのデバイスまたはケーブルは新しいコネクタに接続でき、下位互換性はアクティブなタイプ A コネクタにのみ存在します。USB インターフェイスでは、接続されたガジェットに 5 V の電圧を供給できることに注意してください。電流は0.5A以下です。 USB 2.0 規格の場合、左から右へのカラー レイアウトは次のとおりです。

• 赤 - 定電圧 5 V のプラス接点。
• ホワイト-データ-。
• 緑 - データ+。
• 黒は共通のワイヤまたはアースです。

コネクタの回路は非常に単純なので、必要に応じて修理することは難しくありません。 バージョン 3.0 では極数が増加したため、ピン配置も以前の標準とは異なります。 したがって、接点の配色は次のようになります。

マイクロおよびミニコネクタ

このフォーム ファクターのコネクタには 5 つの接点があり、そのうちの 1 つは常に使用されるわけではありません。 緑、黒、赤、白の色の導体は、USB 2.0 と同様の機能を実行します。 ミニ USB のピン配置はマイクロ USB のピン配置に対応します。 タイプ A コネクタでは、紫色の導体が黒に短絡されますが、パッシブ コネクタでは使用されません。

これらのコネクタは、多数の小型デバイスの市場参入により登場しました。 外観が似ているため、ユーザーはコネクタが特定のフォーム ファクタに属しているかどうかについて疑問を抱くことがよくあります。 寸法が若干異なることに加えて、マイクロ USB には背面にラッチがあります。

コネクタの小型化は信頼性に悪影響を及ぼしました。 miniUSBはリソースが大きいですが、かなり短い時間の後、ぶら下がり始めますが、巣から落ちません。 Micro-USB は、mini-USB の改良版です。 改良された締結のおかげで、より信頼性が高いことがわかりました。 2011 年以来、このコネクタはすべてのモバイル デバイスを充電するための統一規格になりました。

ただし、メーカーはこのスキームにいくつかの変更を加えています。 つまり、micro-USBコネクタのピン配列は iPhone の充電には、標準のものと比べて 2 つの変更があります。 これらのデバイスでは、赤と白のワイヤが 50 kOhm の抵抗を介して黒に接続され、白 - 75 kOhm に接続されます。 Samsung Galaxy スマートフォンの規格との違いもあります。 その中で、白と緑の導体は閉じられており、ピン 5 は 200 kOhm の抵抗を使用してピン 4 に接続されています。

さまざまなタイプの USB コネクタのピン配列を知ることで、問題を見つけて解決できます。 ほとんどの場合、これは「ネイティブ」充電器が故障したが、ユーザーが別のメーカーのスマートフォンから電源を供給されている状況で必要になります。

USB インターフェイスは、モバイルやその他のデジタル デバイスでの技術通信の一般的な形式です。 この種のコネクタは、さまざまな構成のパーソナル コンピュータ、周辺コンピュータ システム、携帯電話などでよく見られます。

従来のインターフェイスの特徴は、狭い領域の USB ピン配列です。 動作には4ピン(接点)+1本のグランドシールド線のみを使用します。 確かに、最新のより高度な変更 (USB 3.0 Powered-B または Type-C) は、動作する接点の数が増加しているのが特徴です。

「USB」という略語には、その全体が「ユニバーサル シリーズ バス」、つまり高速デジタル データ交換が実行されるユニバーサル シリアル バスという略称が付けられています。

USB インターフェースの多用途性は次のとおりです。

• 低消費電力。
• ケーブルとコネクタの一体化。
• データ交換の簡単なログ記録。
• 高レベルの機能。
• さまざまなデバイスのドライバーを幅広くサポート。

USB インターフェースの構造は何ですか?また、現代のエレクトロニクスの世界にはどのようなタイプの USB テクノロジー コネクタが存在しますか? それを理解してみましょう。

USB2.0インターフェースの技術構造

仕様グループ 1.x ～ 2.0 (2001 年より前に作成) に含まれる製品に関連するコネクタは 4 芯電気ケーブルに接続されており、2 つの導体が電力を供給し、さらに 2 つの導体がデータを送信します。

また、仕様 1.x ～ 2.0 では、サービス USB コネクタの配線にはシールド編組、実際には 5 番目の導体の接続が必要です。

これは、2 番目の仕様に属する通常の USB コネクタの物理設計がどのようなものであるかです。 左側は「オス」タイプのバージョン、右側は「メス」タイプのバージョンと両方のオプションに対応するピン配置です。

記載された仕様のユニバーサル シリアル バス コネクタの既存のバージョンは、次の 3 つのオプションで提供されます。

1. 普通– 「A」と「B」を入力します。
2. ミニ– 「A」と「B」を入力します。
3. マイクロ– 「A」と「B」を入力します。

3 種類の製品すべての違いは、設計アプローチにあります。 通常のコネクタが固定機器での使用を目的としている場合、「ミニ」および「マイクロ」コネクタはモバイル デバイスでの使用を目的として作られています。

これは、「mini」シリーズの 2 番目の仕様のコネクタの物理設計がどのようになっているか、およびそれに応じて Mini USB コネクタのラベル、つまりユーザーがケーブル接続を行う際のいわゆるピン配列です。

したがって、最後の 2 つのタイプは、小型設計とわずかに変更されたコネクタ形状を特徴としています。

標準タイプ「A」および「B」コネクタのピン配列表

「mini-A」および「mini-B」タイプのコネクタ、および「micro-A」および「micro-B」タイプのコネクタの実行に伴い、「mini-AB」の変更があります。および「micro-AB」タイプのコネクタ。

このような設計の特徴は、10 ピン パッド上の USB 導体の配線です。 ただし、実際には、そのようなコネクタが使用されることはほとんどありません。

タイプ「A」および「B」コネクタのマイクロ USB およびミニ USB インターフェイスのピン配列表

USB 3.xインターフェースの技術構造

一方、デジタル機器の改良により、仕様 1.x ～ 2.0 は 2008 年の時点ですでに廃止されていました。

これらのタイプのインターフェイスでは、より高い (480 Mbit/s 以上) データ転送速度が提供されるような方法で、外付けハード ドライブなどの新しい機器を接続することはできませんでした。

したがって、仕様 3.0 としてマークされた、まったく異なるインターフェイスが誕生しました。 新しい仕様の開発は、速度の向上だけでなく、電流の増加（USB 2/0 の 500 mA に対して 900 mA）も特徴としています。

このようなコネクタの登場により、より多くのデバイスにサービスを提供できるようになり、その一部はユニバーサル シリアル バス インターフェイスから直接電力を供給できるようになったのは明らかです。

さまざまなタイプの USB 3.0 コネクタの変更: 1 – 「ミニ」タイプ「B」バージョン。 2 – 標準製品タイプ「A」; 3 – タイプ「B」の「マイクロ」シリーズの開発。 4 – 標準タイプ「C」

上の図でわかるように、3 番目の仕様のインターフェイスには、以前の 2 番目のバージョンよりも多くの動作接点 (ピン) があります。 ただし、3 番目のバージョンは「2 つ」と完全な互換性があります。

より高速で信号を送信できるようにするために、第 3 バージョンの設計者は、追加の 4 本のデータ ラインと 1 本の中性線を装備しました。 強化されたコンタクト ピンは別の列に配置されています。

USBケーブル配線用コネクタ第3版のピン指定表

一方、USB 3.0 インターフェイス、特に「A」シリーズの使用は、設計上の重大な欠陥であることが判明しました。 コネクタは非対称形状ですが、接続位置は特に明記されていません。

開発者は設計を最新化する必要があり、その結果、2013 年にユーザーが自由に使える USB-C オプションが登場しました。

アップグレードされたUSB 3.1コネクタ

このタイプのコネクタの設計では、プラグの両側に動作導体が複製されています。 インターフェイスにはいくつかのバックアップ回線もあります。

このタイプのコネクタは、最新のモバイル デジタル テクノロジーで広く使用されています。

各種デジタル機器の通信用コネクタ第3規格シリーズに属するUSB​​-Cタイプインターフェースの接点（ピン）の位置

USB Type-Cの特徴は注目に値します。 たとえば、このインターフェイスの速度パラメータは 10 Gbit/s のレベルを示します。

コネクタの設計はコンパクトで対称接続を保証し、コネクタを任意の位置に挿入できます。

仕様 3.1 (USB-C) に準拠したピン配列表

USB 3.2仕様の次のレベル

一方、ユニバーサル シリアル バスを改善するプロセスは積極的に続けられています。 非商用レベルでは、次のレベルの仕様である 3.2 がすでに開発されています。

入手可能な情報によると、USB 3.2 インターフェイスの速度特性は、以前の設計が可能なパラメータの 2 倍を約束します。

開発者は、それぞれ 5 ギガビット/秒と 10 ギガビット/秒の速度で伝送が実行されるマルチバンド チャネルを導入することで、このようなパラメータを達成することができました。

「Thunderbolt」と同様に、USB 3.2 は同じチャネルを 2 回同期して実行しようとするのではなく、複数のレーンを使用して全体のスループットを実現します。

ちなみに、「Type-C」コネクタ（すでに述べたように）には複数の機能を提供するバックアップ接点（ピン）が装備されているため、この有望なインターフェイスと既存のUSB-Cとの互換性は完全にサポートされていることに注意してください。バンド信号伝送。

コネクタ接点のケーブル配線の特徴

コネクタの接触パッド上のケーブル導体のはんだ付けに関連する特別な技術的なニュアンスはありません。 このプロセスで最も重要なことは、ケーブル導体の色が特定の接点 (ピン) と一致することを確認することです。

USB インターフェイスに使用されるケーブル アセンブリ内の導体の色分け。 それぞれ上から下に、仕様 2.0、3.0、および 3.1 のケーブル導体の配色を示します。

また、古いバージョンの変更を配線する場合は、コネクタの構成、いわゆる「オス」と「メス」を考慮する必要があります。

オス端子に半田付けされた導体は、メス端子の半田付けと一致する必要があります。 たとえば、ケーブルを USB 2.0 ピンに配線するオプションを考えてみましょう。

この実施形態で使用される４つの動作導体は、通常、４つの異なる色でマークされている。

• 赤;
• 白;
• 緑;
• 黒。

したがって、各導体は、同様の色のコネクタ仕様がマークされたパッドにはんだ付けされます。 このアプローチにより、電子エンジニアの作業が大幅に簡素化され、はんだ除去プロセス中に発生する可能性のあるエラーが排除されます。

他のシリーズのコネクタにも同様のはんだ付け技術が適用されています。 このような場合の唯一の違いは、はんだ付けする必要がある導体の数が増えることです。

コネクタの構成に関係なく、常にスクリーン導体のはんだ付けが使用されます。 この導体はコネクタの対応する接点にはんだ付けされます。 シールド – 保護スクリーン.

「専門家」がこの導体の要点を理解していないために、保護スクリーンを無視するケースが頻繁にあります。 ただし、画面がないと USB ケーブルのパフォーマンスが大幅に低下します。

したがって、スクリーンのない長いケーブルを使用すると、ユーザーが干渉という形で問題を経験することは驚くべきことではありません。

コネクタを 2 本の導体で配線して、ドナー デバイスの電力線を編成します。 実際には、技術的なニーズに基づいて、さまざまな配線オプションが使用されます。

特定のデバイスのポート ラインの構成に応じて、USB ケーブルのはんだ付けにはさまざまなオプションがあります。

たとえば、電源電圧 (5V) だけを得るためにあるデバイスを別のデバイスに接続するには、対応するピン (接点) に 2 本の線だけをはんだ付けするだけで十分です。

このトピックに関する結論と役立つビデオ

以下のビデオでは、2.0シリーズなどのコネクタのピン配置のポイントと、はんだ付け手順の個別の作成の詳細を視覚的に説明しています。

ユニバーサル シリアル バス コネクタのピン配置に関する完全な情報があれば、導体の欠陥に関連する技術的問題にいつでも対処できます。 この情報は、一部のデジタル デバイスを標準以外の方法で接続する必要がある場合にも役立ちます。