- Виды usb-разъемов, основные отличия и особенности
- Что делать, если плохо паяются контакты
- Usb type c распиновка
- Виды повреждений
- Виды разъемов usb
- Восстановление контактов
- Замена штекера на зарядном устройстве
- Инструменты
- Используемые средства
- Как переделать штекер своими руками
- Классификация портов charger
- Ликбез по температурам и местам пайки
- Место пайки и окружающая среда
- Модернизированное исполнение разъема usb 3.1
- Необходимые детали, инструменты и расходники
- Нюансы при чистке
- Общая цоколевка usb разъема
- Особенности распайки кабеля на контактах разъемов
- Оторвался исправный разъем
- Пайка разъема паяльником
- Плюсы и минусы метода
- Пошаговый процесс пайки паяльником
- Пошаговый процесс пайки феном
- Припой на весь разъем
- Проблемы с флэш-памятью
- Разборка планшета или ноутбука
- Разъем оказался неисправным
- Разъемы usb
- Распайка usb
- Распайка usb 2.0
- Распиновка micro usb разъема для зарядки колонки
- Распиновка micro usb разъема для зарядки телефона
- Распиновка usb 2.0
- Распиновка usb 3.0
- Распиновка usb на материнской плате
- Распиновка usb по цветам
- Распиновка usb разъема
- Распиновка микро usb разъема
- Расходные материалы
- Следующий уровень спецификации usb 3.2
- Стоимость работы
- Схема распиновки
- Схема распиновки usb кабеля по цветам
- Схемы цоколёвки для зарядки планшетов
- Технологическая структура интерфейса usb 2.0
- Технологическая структура интерфейсов usb 3.х
- Чистка после пайки
- Эффективная замена usb порта при помощи фена
- Выводы и полезное видео по теме
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.
Что делать, если плохо паяются контакты
Если же во время пайки контактных выводов возникают проблемы (например, припой не убирается или появляются сплошные «сопли») то можно помогать феном. То есть, сверху подогреваем плату на 100 — 150 °C, чтобы плата прогрелась и припой легче убирался. А температура паяльника не должна быть выше 350 °C, иначе можно перегреть контактные выводы.
Usb type c распиновка
USB Type разделяется на А, В, В (mini), B (micro) и C.
ЮСБ Type A и B имеют по 4 контакта:
К USB Type B mini и micro, а также Type С добавляется еще один контакт — ID.
У USB есть “вилка” и “розетка”. На распиновке “розетка” находится слева, а “вилка” — справа.
Примечательные особенности USB-C:
- Есть перекидной разъем. Он разработан таким образом, что вилку возможно переместить относительно розетки.
- Есть поддержка USB 2.0, 3.0 и 3.1 Gen 2,а также сторонние протоколы (например, HDMI), в альтернативном режиме.
Благодаря этому устройства способны самостоятельно согласовать и определить необходимый поток мощности через интерфейс.
- USB Type C способен передавать изображение и аудио
- Может выдерживать большие токи, поэтому существует возможность запитывать много устройств одновременно.
С учетом всех вышеописанных преимуществ можно назвать usb type-c поистине универсальным разъемом будущего. Он способен заменить почти любой существующий коннектор. Сейчас, к примеру, компания apple выпускает модели ноутбуков, наделенными лишь type-c разъёмами.
Виды повреждений
Встречаются разные повреждения, поэтому дальнейшие действия зависят от типа неисправности. Если разъем неисправен, то придется покупать новый микро USB или искать сломанный аппарат с исправным гнездом и проводить замену. Когда исправный USB просто оторвался, достаточно восстановить соединения паяльником. В случае неисправности штекера на кабеле надо купить и припаять новый.
Виды разъемов usb
Аббревиатура «USB» несет сокращенное обозначение, которое в целостном виде читается как «Universal Series Bus» – универсальная последовательная шина, благодаря применению которой осуществляется высокоскоростной обмен цифровыми данными.
Универсальность USB интерфейса отмечается:
- низким энергопотреблением;
- унификацией кабелей и разъемов;
- простым протоколированием обмена данных;
- высоким уровнем функциональности;
- широкой поддержкой драйверов разных устройств.
Какова же структура USB интерфейса, и какие существуют виды ЮСБ технологических разъемов в современном мире электроники? Попробуем разобраться.
Восстановление контактов
Если контактные площадки были сорваны или перегреты во время процедуры замены, то можно их восстановиться при помощи тонких проволок. Для этого необходимо найти контрольные точки на плате или дорожки и к ним подпаять проволоку. В качестве проволоки можно использовать оплетку от коаксиального кабеля мобильного устройства или катушку со сломанного динамика.
После восстановления контактов лучше всего укрепить место пайки. Это можно сделать при помощи так называемого красного клея или по-простому — компаунд.
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.
Инструменты
Собственно, для замены USB нам пригодится сам паяльник или паяльная станция. Отлично подойдет Lukey 702 и ему подобные аналоги. Можно обойтись и одним паяльником, но об этом чуть ниже. Так же могут понадобиться пассатижи и кусачки, если у вас нет в наличии необходимого по корпусным контактам разъема. Еще необходим самый простой пинцет для снятия деталей.
Используемые средства
Бензин «Калоша» отлично подходит для чистки места пайки. Можно чистить как обычной щеткой, так и ватными палочками или дисками, а также обычной ватой.
Как переделать штекер своими руками
Теперь у вас есть схема распиновки всех популярных смартфонов и планшетов, так что если имеете навык работы с паяльником — не будет никаких проблем с переделкой любого стандартного USB-разъема на нужный вашему девайсу тип. Любая стандартная зарядка, которая основывается на использовании USB, предусматривает использование всего лишь двух проводов – это 5В и общий (минусовой) контакт.
Просто берёте любую зарядку-адаптер 220В/5В, от неё отрезаете ЮСБ коннектор. Отрезанный конец полностью освобождается от экрана, в то время как остальные четыре провода зачищаются и залуживаются. Теперь берем кабель с разъемом USB нужного типа, после чего также отрезаем от него лишнее и проводим ту же самую процедуру.
Бонус: все остальные разъёмы (гнёзда) для мобильных телефонов и их распиновка доступны в единой большой таблице —
.
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.
Ликбез по температурам и местам пайки
Многие начинающие ставят температуры на паяльных станциях свыше 400 °C. Это самая критичная и опасная ошибка. При таких температурах ни один разъем целым не будет. Пластиковая основа плавится, а контакты могут быть замкнуты после такой жарки.
Место пайки и окружающая среда
Место пайки — очень важный момент. Если паять на металлической пластине или подставке, то плата будет отдавать поступающее тепло от фена т.е. металл будет действовать фактически как радиатор. Это критично т.к. многие из-за этого повышают температуру до 360 °C и выше, и по этой причине наступает перегрев.
Когда плата уже прогревается от такой температуры, на сам разъем и верхний слой платы поступает критическая температура. То есть, фактически, припой плавится от 180 до 230 °C (свинец-содержащие припои) или же от 180 до 250 °C (бессвинцовые припои). И когда плата нагревается до условной температуры плавления припоя, на саму деталь или разъем, или верхний слой платы действует куда большая температура.
Поэтому, лучше всего плату класть на деревянную дощечку, на которой есть несколько слоев салфеток. Их тоже должно быть немного (поверхность перестает быть ровной, что в свою очередь приведет к плохому поверхностному натяжению припоя).
Дерево и бумага намного раньше нагреваются и меньше отдают тепла в окружающую среду. Также пайку микро USB разъема можно производить и при помощи так называемой третьей руки. Это настольная стойка, к которой прикреплены крокодилы для установки платы.
Модернизированное исполнение разъема usb 3.1
Конструкция этого типа разъема предполагает дублирование рабочих проводников по обеим сторонам штепселя. Также на интерфейсе имеются несколько резервных линий.
Этот тип соединителя нашел широкое применение в современной мобильной цифровой технике.
Стоит отметить характеристики USB Type-C. Например, скоростные параметры для этого интерфейса показывают уровень — 10 Гбит/сек.
Конструкция соединителя выполнена в компактном исполнении и обеспечивает симметричность соединения, допуская вставку разъема в любом положении.
Таблица распиновки, соответствующая спецификации 3.1 (USB-C)
Контакт | Обозначение | Функция | Контакт | Обозначение | Функция |
A1 | GND | Заземление | B1 | GND | Заземление |
A2 | SSTXp1 | TX | B2 | SSRXp1 | RX |
A3 | SSTXn1 | TX — | B3 | SSRXn1 | RX — |
A4 | Шина | Питание | B4 | Шина | Питание |
A5 | CC1 | Канал CFG | B5 | SBU2 | ППД |
A6 | Dp1 | USB 2.0 | B6 | Dn2 | USB 2.0 |
A7 | Dn1 | USB 2.0 | B7 | Dp2 | USB 2.0 |
A8 | SBU1 | ППД | B8 | CC2 | CFG |
A9 | Шина | Питание | B9 | Шина | Питание |
A10 | SSRXn2 | RX — | B10 | SSTXn2 | TX — |
A11 | SSRXp2 | RX | B11 | SSTXp2 | TX |
A12 | GND | Заземление | B12 | GND | Заземление |
Необходимые детали, инструменты и расходники
Для качественной работы и улучшения навыков нужно пробовать все доступные методы и инструменты. Поэтому для начала определитесь какой из методов для вас будет проще, а уже затем приступайте к выбору инструментов и расходников.
Нюансы при чистке
Часто возле micro USB разъемов находятся микрофоны. Во время чистки не стоит забывать об этом так как если флюс или чистящее средство с примесями остатков флюса попадет на мембрану микрофона, то он уже не будет работать вовсе и микрофон придется менять.
Общая цоколевка usb разъема
Рассмотрим провод, который идет от разъема USB, потому как он полностью репрезентирует его цоколевку. Провод состоит из четырех контактов: плюс и минус питания (красный и черный), плюс и минус шины данных (белый и зелёный). Эти контакты можно соединять с другими.
Интересное видео на эту тему от наших коллег — «Радиолюбитель»:
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
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.
Оторвался исправный разъем
Необходимо проверить целостность дорожек на плате, осмотрев их при помощи увеличительного стекла. Все повреждения придется восстановить. Для этого сначала убирают лак скальпелем, а после лудят дорожки паяльником. Пайка микро USB разъема начинается с присоединения крепежных лепестков. До этого можно приклеить разъем к плате, чтобы сделать обрыв менее вероятным.
Если остались другие повреждения, то берут тонкие провода из меди и закрепляют их между выводами дорожек и USB. При неполном их восстановлении сохранится только функция зарядки (без возможности передачи данных). А также при этом не будет работать подключенная мышка. Если же вы уверены, что все правильно восстановлено, то это указывает на неисправность самого USB.
Пайка разъема паяльником
Следующий метод замены микро USB предназначен для более аккуратного и медленного демонтажа. Вообще, сам принцип очень прост. Можно одним паяльником поменять разъем, не бояться перегрева платы. Основная задача — это прогреть паяльником сам разъем. Но самой температуры паяльника из-за площади банально может не хватить. Нужно добавить припой к разъёму.
Плюсы и минусы метода
Плюсы — можно сделать эту работу одним паяльником без фена и припаять обратно любой другой разъем. Из минусов — большее количество расходников, а также высокая опасность срыва дорожек при демонтаже.
Пошаговый процесс пайки паяльником
Перед началом пайки наносим флюс на сломанный разъем. Затем добавляем пару купель сплава Розе. И корпусные, и контактные пропаиваем этим сплавом. Самое главное — не нужно давить, только поверхностно каплей проходим по разъему. Если же давить тогда та часть, которая будет уже низкотемпературная начнет выпаивать и из-за этого есть большой риск сорвать весь разъем сразу же с контактами. Так же контактные аккуратно пропаиваем каплей.
Выпаивать разъем нужно со стороны контактов. Сами контакты сложнее хорошо залудить, поэтому у них более высокотемпературный сплав получается. Их-за этого нужно начать нагрев именно с контактов, а остального тепла корпусным хватит так как там много Розе и температура плавления существенно ниже, около 110-120 °C. Ставим паяльник на контакты и разъем уже сам начнет выплывать из платы.
Эти остатки припоя нужно полностью очистить с платы. Таким сплавом впаивать новый разъем уже нельзя. Любое механическое воздействие и место пайки сразу же покроется микротрещинами, что в свою очередь сразу же приведет к отрыву.
При помощи оплетки очищаем плату. Это не так сложно сделать из-за более низкой температуры, добавляем флюса и за пару заходов плата чистая.
Плата полностью готова к новой детали, и уже паяем обычным припоем.
Плата полностью готова к новой детали, и уже паяем обычным припоем.
Пошаговый процесс пайки феном
Дополнительно ставим радиатор (например, монетку, можно обойтись и термоскотчем, алюминиевым скотчем) Теперь же, ставим фен на 100 – 150 °C и максимальный поток воздуха (Lukey 702). Прогреваем плату в течении 2-3 минут.
Затем, повышаем температуру до 250-290 °C и немного уменьшаем поток воздуха. Уже через условные 10-30 секунд место пайки будет под температурой плавления припоя. Если этого не происходит, нужно подождать еще или же поднять температуру на 10 — 20 °C. Снимать разъём пинцетом нужно аккуратно, чтобы не задеть SMD компоненты.
Далее подготавливаем место пайки. Пропаиваем контактные площадки, добавляем немного флюса и припоя. Также преимущество пайки воздухом в том, что в принципе нет острой необходимости убирать старый припой оплеткой. Ставим новый разъем и по точно такому же принципу впаиваем его.
Только при пайке феном ставить можно либо аналогичный разъем, либо схожий по конструкции (расстояние контактных выводов и корпусных должны быть идентичны). А их бывает несколько сотен видов по креплению и контактам. Если у вас нет такого, то придется впаивать паяльником т.к. воздухом будет практически невозможно.
И самое главное, разъем должен быть такой же стороной, как и «родной» (если был припаян обратного типа то и припаиваем точно такой же, никак не прямой!)
Сначала 100 – 150 °C максимальным потоком воздуха минуту, две. Затем, уменьшаем немного поток и поднимаем температуру до 250 – 290 °C. Разъем начинает впаиваться (это заметно по блику припоя), немного придавливаем его пинцетом. После того, как работа феном закончена нужно дополнительно пропаять контакты.
Припой на весь разъем
Конечно, можно это сделать и при помощи обычного свинцового припоя, но поддерживать температуру его плавления сложнее, поэтому лучше воспользоваться низкотемпературными сплавами такими как Розе или Вуда.
Лучше всего использовать Розе так как он менее токсичен. Такими сплавами нужно только выпаивать, но не впаивать детали! Розе и Вуда очень хрупкие, они быстро трескаются и любой резкий удар по месту пайки сразу же критично повредит контакт. Поэтому эти сплавы после пайки нужно полностью убирать с платы и деталей и только выпаивать ими, а не впаивать детали на плату.
Проблемы с флэш-памятью
Если подключенная флешка не работает, то сначала следует проверить ее на работоспособность путем подключения к другим заведомо рабочим устройствам. Если исправный накопитель не работает только с отремонтированным девайсом, значит, были допущены ошибки при ремонте.
Скорее всего, не были замечены некоторые повреждения мостиков – надо заново разобрать корпус и провести осмотр. Если визуально все в порядке, значит, неисправность скрыта, и дальнейшую разборку выполняют только в случае, если не жаль полностью потерять устройство и зря потратить время.
Разборка планшета или ноутбука
Ремонт микро USB начинается с разбора планшета (или иного гаджета).
Для этого потребуется небольшой набор инструментов:
- отвертка;
- пинцет;
- скальпель (нож);
- низковольтный паяльник или термофен.
Вначале откручивают все винты, скрепляющие корпус (при их наличии). Освобождают фиксаторы корпуса из пазов — для этого надо поддеть крышку скальпелем и осторожно наклонить лезвие к экрану.
Обязательно надо позаботиться о безопасности смартфона. Для этого надевают антистатический браслет с заземлением. Используют только низковольтный пальник, который тоже должен быть заземлен (для этого можно припаять один конец провода к минусу (общий корпус), в другой к самому паяльнику).
Разъем оказался неисправным
В этом случае надо найти заведомо исправный разъем, например, на неработающем сотовом телефоне.
Микро юсб придется паять, для этого вставляют скальпель между платой и разъемом. Нужно отпаять крепежные лепестки от платы, а после отпаять вывод микро USB, нагрев их одновременно.
При этом надо следить за температурой, чтобы не деформировать пластмассовые детали. Чем тоньше жало паяльника, тем меньше шанс испортить разъем.
Следует обратить внимание на расположение smd деталей при монтаже, поскольку обратная установка несколько сложнее. Пайка USB выполняется в обратном порядке.
Разъемы usb
Производители выпускают различные типы разъемов по креплению и количеству контактов. Какой именно неисправен в вашем устройстве можно узнать только после вскрытия. Новые разъемы продаются в радиомагазинах и магазинах по продаже запчастей для телефонов поштучно. Лучше всего купить целый набор разъемов в интернет магазина, например, AliExpress. Продавцы продают наиболее популярные типы целыми пачками, так что лучше купить сразу оптом, тем более если планируете и дальше заниматься такими ремонтами.
Распайка usb
Распайку рассмотрим на примере USB 3.0 типа А.
Видно, что здесь есть 9 контактов ( 5V (здесь обозначен как VCC), D , D-, GND, RX-, RX , TX-, TX , GND Drain).
Контакты RX и TX отвечают за прием и передачу информации. VCC и GND, в свою очередь, отвечают за питание.
Распайка usb 2.0
Нижеследующая таблица схематично поясняет, как выглядит цветовая распайка портов этого поколения.
Распиновка ЮСБ 2.0 по цветам | |||
Вывод | Название | Цвет провода | Описание |
1 | VCC | Красный | 5В |
2 | D- | Белый | Данные — |
3 | D | Зеленый | Данные |
4 | GND | Черный | Земля |
Стоит отметить, что у типов А и В одинаковые схемы. Разница лишь в том, что в А расположение линейное, тогда как В отличается расположением сверху и снизу, как в таблице:
Вверху | Внизу |
первый (красный) | третий — зеленый |
второй (белый) контакт | четвертый (черный) |
Интересно: Как подключить видеокарту к компьютеру: инструкция для чайников в 3 разделах
Распиновка micro usb разъема для зарядки колонки
micro USB — самый популярный вид разъема в наши дни. Современнее и меньше чем Mini, что позволило получить ему большее признание.
Распиновка micro USB разъема для зарядки колонки аналогична телефону, но здесь нет перемычек и резисторов. На изображении распиновки показано, что отсчет начинается слева направо, имеется 5 контактов. Как правило, USB на некоторых видах колонок не предназначено для передачи информации.
Красный контакт ( 5V) micro USB подключается к красному контакту USB AM, проделываем тоже самое с черным контактом (GND).
Контакты белый (D-), зеленый (D ) и фиолетовый (может обозначаться по-разному, ID) присоединяется с аудиоштекеру.
Распиновка micro usb разъема для зарядки телефона
Каждый сталкивался с проблемой, когда зарядник отказывался заряжать телефон, как его не крути. Вариантов такого поведения может быть множество: начиная от сгорания внутренностей адаптера, до отсутствия контакта в разъеме.
Консорциум USB, принял новый стандарт, известный как micro-B, меньший по размеру USB-разъем, который будет использоваться в первую очередь на небольших портативных устройствах, где пространство ограничено (например, сотовые телефоны). Разъем micro USB составляет примерно половину высоты разъема mini USB, что позволяет более тонким устройствам иметь доступ к USB.
На распиновке представлен micro USB, которым часто пользуется компания Samsung. Здесь можно видеть, что контактов 5 (присутствует ID), отсчет идет справа налево, а также имеется перемычка между зеленым (D ) и белым (D-) контактами.
У того же самсунга можно встретить перемычку не только на белом (D-) и зеленом (D ), но и на черном (GND) и фиолетовом (ID) с использованием резистора.
Это нужно для того, чтобы сделать требуемое напряжение (у всех устройств эта цифра разная, но в большинстве случаев сопротивление должно быть до 200 кОм).
Благодаря этому устройство понимает когда подавать ток и в каком количестве.
Распиновка usb 2.0
USB 2.0 — самый распространенный разъем. Поддерживается на всех ОС (что не скажешь о 3.0). Очень удобен, ведь его провод тонкий и длинный. Сила тока составляет 500 мА, она достаточно мала, так как на рынке уже есть более усовершенствованные модели USB, обеспечивающие быстроту передачи данных.
Теперь остается вопрос, как это устройство функционирует? Работа происходит через асинхронный последовательный протокол, что подразумевает отсутствие общих часов между адресатом и адресантом. Любой девайс, который подключается к USB-порту, работает через этот протокол.
Чтобы сделать обмен данными между этим устройством и хостом (uP или uC), когда USB-устройство подключено, сначала дескриптор устройства сообщает хосту, что такое идентификатор поставщика и идентификатор продукта, который используется для загрузки определенного драйвера для устройства, затем идет дескриптор конфигурации, который в основном используется для определения значений энергопотребления, затем есть дескриптор интерфейса, ведущее устройство может быть принтером, сканером или флэш-накопителем USB, этот дескриптор отвечает за определение того, что это за устройство, наконец, есть дескриптор конечной точки; этот дескриптор используется для определения скорости типа передачи, пропускной способности размера пакета и т. д. Имеется четыре конечных точки для низкоскоростного устройства USB 2.0 и 16 для высокоскоростного устройства USB 2.0.
Поговорим про D. Их по два, ( и -), так как USB C предполагается возвратным. Если подключить вилку в обе стороны, и это будет считаться действительным соединением USB 2.0, потому что usb 2.0 не выполняет согласование закрепления. Поверните штекер на 180 градусов, и эти контакты подключаются в том же порядке. Ваша плата должна соединять оба вместе для максимальной связи.
Идентификационного контакта нет, так как он применяется только на вилках. В USB C с этим справляются контакты CC, и подключение их к GND с помощью резистора 5K создает режим OTG HOST на противоположной стороне соединения.
На этой распиновке можно увидеть распределение контактов на материнской плате. Видно, что красный контакт — это 1 и 2 разделение, белый — 3 и 4, зеленый — 5 и 6, черный — 7, 8, 10. 9 контакта тут нет. Контакты находятся друг под другом.
Распиновка usb 3.0
Начнем с того, что USB 3.0 намного мощнее 2.0. Сила тока у 3.0 до 900 мА, что позволяет заряжать устройство намного быстрее, а также больше гаджетов. Несмотря на то, что 3 поколение свежее, толщина его провода больше, а длина меньше. Есть проблемы с поддержкой на ОС.
Контакты USB 3.0 на плате диагональны.
Распиновка usb на материнской плате
USB на материнской плате позволяет внешним источниками производить подключение и обмен данными между собой.
Проблема здесь заключается в том, что нет определенной схемы разъемов, так как на каждой материнской плате все индивидуально в этом плане.
На материнской плате может использоваться как спецификация USB 2.0, так и 3.0. Последняя более усовершенствована и встречается в более новых материнках.
USB 2.0 считается более доступным, поэтому он всегда будет находиться на материнской плате.
Чуть дальше мы рассмотрим распиновки USB 2.0 и 3.0 отдельно.
USB 2.0 возможно преобразовать в 3.0. На схеме видно, чтобы совершить данную идею, надо правильно соединить контакты. Красные контакты ( 5V) 2.0 подсоединяем в таком порядке:
- 1 (USB 2.0) -> 17 (USB 3.0);
- 2 (USB 2.0) -> 20 (USB 3.0).
Подсоединение белого контакта (D-):
- 3 (USB 2.0) -> 6 (USB 3.0);
- 4 (USB 2.0) -> 4 (USB 3.0).
Подсоединение зеленого контакта (D ):
- 5 (USB 2.0) -> 1 (USB 3.0);
- 6 (USB 2.0) -> 3 (USB 3.0).
Последние черного контакта (GND):
- 7 (USB 2.0) -> 5 (USB 3.0);
- 8 (USB 2.0) -> 8 (USB 3.0).
Также нужно соединить контакты 10 и 12 на USB 3.0 и сделать перемычку 3, 6 и 8 на USB 2.0.
Распиновка usb по цветам
В USB есть контакты, обозначенные цветами. В обычном варианте в разъеме имеется 4 контакта, а в mini и micro — 5.
- Красный проводник 5V предназначен для питания (максимальный ток питания не превышает 500 мА). Напряжение 5V относительно контакту GND.
- Черный контакт предназначен для “земли”. Имеет значение 0V.
- Белый контакт подсоединяется к минусу.
- Зеленый контакт подсоединяется к плюсу.
Порядок в классическом варианте контактов такой: красный, белый, зеленый, черный.
В mini и micro: красный, белый, зеленый, ID (может обозначаться по-всякому — фиолетовый, черный крест на белом фоне), черный.
Работа контакта ID заключена в двух типах по-разному. Например, в типе А он должен сохранять функцию OTG, а вот в типе В его нет.
Распиновка usb разъема
На схеме представлены распиновки разных вариаций USB. Можно увидеть что на «розетке» и «вилке» USB A и В есть 4 контакта. Отметим, что расположение контактов зеркальны, но при пайке на это лучше не ориентироваться, так как очень легко ошибиться. В таком случае есть совет: посмотрите распиновку вашего USB.
У USB Mini уже 5 контактов (5 обозначен x).
Распиновка микро usb разъема
Правильная распиновка штекера и гнезда Micro-USB разъема для подключения питания и зарядки мобильного телефона или планшета.
Расходные материалы
Термоскотч (или алюминиевый), оплетка для снятия припоя, флюс (подойдет простой RMA223), припой ПОС, а также сплав Розе. И чистящее средство (например, бензин калоша, изопропиловый спирт или же FLUX OFF).
Следующий уровень спецификации usb 3.2
Между тем процесс совершенствования универсальной последовательной шины активно продолжается. На некоммерческом уровне уже разработан следующий уровень спецификации – 3.2.
Согласно имеющимся сведениям, скоростные характеристики интерфейса типа USB 3.2 обещают вдвое большие параметры, чем способна дать предыдущая конструкция.
Достичь таких параметров разработчикам удалось путем внедрения многополосных каналов, через которые осуществляется передача на скоростях 5 и 10 Гбит/сек, соответственно.
Подобно «Thunderbolt», USB 3.2 использует несколько полос для достижения общей пропускной способности, вместо того, чтобы пытаться синхронизировать и запускать один канал дважды
Кстати следует отметить, что совместимость перспективного интерфейса с уже существующим USB-C поддерживается полностью, так как разъем «Type-C» (как уже отмечалось) наделен резервными контактами (пинами), обеспечивающими многополосную передачу сигналов.
Стоимость работы
В различных сервисных центрах цена на эту работу в среднем начинается от 500 рублей. Цена может быть больше по причине сложной разборки (например, расклейка дисплейного модуля, сервис берет ответственность на себя), гарантий после процедуры замены, а также сложности проводимых работ (оторванные дорожки и куски платы).
Схема распиновки
Назначение контактов микро-USB разъема — гнезда и штекера
Разъем USB (Universal Serial Bus) – это последовательная шина универсального назначения, наиболее распространённый проводной способ подсоединения внешних устройств к компьютеру. Данный разъем позволяет организовывать обмен данными между компьютером и видеокамерой, карт-ридером, MP3 — плеером, внешним жестким диском, смартфоном.
Схема распиновки usb кабеля по цветам
Главная › Электропроводка › Провода и кабели ›
01.10.2022
Распиновка USB-кабеля означает описание внутреннего устройства универсальной последовательной шины. Это устройство применяется для передачи данных и зарядки аккумуляторов любых электронных приборов: мобильных телефонов, плееров, ноутбуков, планшетных компьютеров, магнитофонов и других гаджетов.
Проведение качественной распиновки требует знаний и умения читать схемы, ориентирования в типах и видах соединений, нужно знать классификацию проводов, их цвета и назначение. Длительная и бесперебойная работа кабеля обеспечивается правильным соединением проводами 2 коннекторов USB и mini-USB.
Схемы цоколёвки для зарядки планшетов
Практически любому планшетному компьютеру для заряда требуется большой ток — раза в 2 больше чем смартфону, и заряд через гнездо mini/micro-USB во многих планшетах просто не предусмотрен производителем. Ведь даже USB 3.0 не даст более 0,9 ампер. Поэтому ставится отдельное гнездо (часто круглого типа). Но и его можно адаптировать под мощный ЮСБ источник питания, если спаять вот такой переходник.
Полезное: Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора
Технологическая структура интерфейса usb 2.0
Разъемы, относящиеся к изделиям, входящим в группу спецификаций 1.х – 2.0 (созданные до 2001 года), подключаются на четырехжильный электрический кабель, где два проводника являются питающими и ещё два – передающими данные.
Также в спецификациях 1.х – 2.0 распайка служебных ЮСБ разъемов предполагает подключение экранирующей оплётки – по сути, пятого проводника.
Так выглядит физическое исполнение нормальных разъёмов USB, относящихся ко второй спецификации. Слева указаны исполнения типа «папа», справа указаны исполнения типа «мама» и соответствующая обоим вариантам распиновка
Существующие исполнения соединителей универсальной последовательной шины отмеченных спецификаций представлены тремя вариантами:
- Нормальный – тип «А» и «В».
- Мини – тип «А» и «В».
- Микро – тип «А» и «В».
Разница всех трёх видов изделий заключается в конструкторском подходе. Если нормальные разъемы предназначены для использования на стационарной технике, соединители «мини» и «микро» сделаны под применение в мобильных устройствах.
Так выглядит физическое исполнение разъемов второй спецификации из серии «мини» и, соответственно, метки для разъемов Mini USB – так называемой распиновки, опираясь на которую, пользователь выполняет кабель-соединение
Поэтому два последних вида характеризуются миниатюрным исполнением и несколько измененной формой разъема.
Таблица распиновки стандартных соединителей типа «А» и «В»
Контакт | Спецификация | Проводник кабеля | Функция |
1 | Питание | Красный (оранжевый) | 5В |
2 | Данные – | Белый (золотой) | Data – |
3 | Данные | Зеленый | Data |
4 | Питание – | Черный (синий) | Земля |
Наряду с исполнением разъемов типа «мини-А» и «мини-В», а также разъемов типа «микро-А» и «микро-В», существуют модификации соединителей типа «мини-АВ» и «микро-АВ».
Отличительная черта таких конструкций – исполнение распайки проводников ЮСБ на 10-пиновой контактной площадке. Однако на практике подобные соединители применяются редко.
Таблица распиновки интерфейса Micro USB и Mini USB соединителей типа «А» и «В»
Контакт | Спецификация | Проводник кабеля | Функция |
1 | Питание | Красный | 5В |
2 | Данные – | Белый | Data – |
3 | Данные | Зеленый | Data |
4 | Идентификатор | – | Хост – устройство |
5 | Питание – | Черный | Земля |
Технологическая структура интерфейсов usb 3.х
Между тем совершенствование цифровой аппаратуры уже к моменту 2008 года привело к моральному старению спецификаций 1.х – 2.0.
Эти виды интерфейса не позволяли подключение новой аппаратуры, к примеру, внешних жестких дисков, с таким расчётом, чтобы обеспечивалась более высокая (больше 480 Мбит/сек) скорость передачи данных.
Соответственно, на свет появился совершенно иной интерфейс, помеченный спецификацией 3.0. Разработка новой спецификации характеризуется не только повышенной скоростью, но также дает увеличенную силу тока – 900 мА против 500 мА для USB 2/0.
Понятно, что появление таких разъемов обеспечило обслуживание большего числа устройств, часть из которых может питаться напрямую от интерфейса универсальной последовательной шины.
Модификация коннекторов USB 3.0 разного типа: 1 – исполнение «mini» типа «B»; 2 – стандартное изделие типа «A»; 3 – разработка серии «micro» типа «B»; 4 – стандартное исполнение типа «C»
Как видно на картинке выше, интерфейсы третьей спецификации имеют больше рабочих контактов (пинов), чем у предыдущей – второй версии. Тем не менее, третья версия полностью совместима с «двойкой».
Чтобы иметь возможность передавать сигналы с более высокой скоростью, разработчики конструкций третьей версии оснастили дополнительно четырьмя линиями данных и одной линией нулевого контактного провода. Дополненные контактные пины располагаются в отдельным ряду.
Таблица обозначения пинов разъемов третьей версии под распайку кабеля ЮСБ
Контакт | Исполнение «А» | Исполнение «B» | Micro-B |
1 | Питание | Питание | Питание |
2 | Данные – | Данные – | Данные – |
3 | Данные | Данные | Данные |
4 | Земля | Земля | Идентификатор |
5 | StdA_SSTX – | StdA_SSTX – | Земля |
6 | StdA_SSTX | StdA_SSTX | StdA_SSTX – |
7 | GND_DRAIN | GND_DRAIN | StdA_SSTX |
8 | StdA_SSRX – | StdA_SSRX – | GND_DRAIN |
9 | StdA_SSRX | StdA_SSRX | StdA_SSRX – |
10 | – | – | StdA_SSRX |
11 | Экранирование | Экранирование | Экранирование |
Между тем использование интерфейса USB 3.0, в частности серии «А», проявилось серьёзным недостатком в конструкторском плане. Соединитель обладает ассиметричной формой, но при этом не указывается конкретно позиция подключения.
Разработчикам пришлось заняться модернизацией конструкции, в результате чего в 2022 году в распоряжении пользователей появился вариант USB-C.
Чистка после пайки
После любой пайки желательно очищать место паяльных работ. Это необходимо для 100% исключения коррозии от флюса (если бы используете не дорогой флюс). А также для красоты, чтобы место пайки было чистым.
Эффективная замена usb порта при помощи фена
Теперь подробнее поговорим о том, как поменять разъем зарядки на телефоне или другой мобильной технике самостоятельно. Метод замены разъема феном не такой опасный, как кажется. Основная проблема — это не только как выпаять разъем micro USB феном, но и каким образом установить новый, при этом не допустив перегрева.
Здесь кроется ошибка в плохом понимании температуры. Что это значит? При выпаивании разъема выставляют температуру что-то вроде 400 °C с максимальным потоком воздуха. Да, вы можете выпаять таким образом USB достаточно быстро. Правда из-за такой температуры наступит перегрев не только самого разъема, но и платы.
К тому же, по причине большого потока воздуха от паяльного фена, есть очень большой риск «сдуть» мелкие компоненты вокруг места пайки (обвязка микрофона, вибро двигателя, дата каналов). А вот это уже не очень приятно.
Выводы и полезное видео по теме
Представленный ниже видеоролик поясняет основные моменты распиновки соединителей серии 2.0 и других, визуально поясняет отдельные детали производства процедур пайки.
Владея полной информацией по распиновке соединителей универсальной последовательной шины, всегда можно справиться с технической проблемой, связанной с дефектами проводников. Также эта информация обязательно пригодится, если потребуется нестандартно соединять какие-то цифровые устройства.