что такое проприетарный разъем
Все о разъеме USB Type-C: один для всех
Содержание
Содержание
Стандарт USB давно стал народным. Просто нет пользователя, не знакомого с ним. От этого еще более смелым и сложным выглядит сделанный разработчиками шаг к переходу на совершенно новый разъем. Оправдал ли он себя?
Маленькая революция в мире USB
USB Type-C или USB-C, кстати, оба варианта названия верны, — универсальный разъем стандарта USB, курируемого международной организацией USB-IF. Первый релиз был выпущен в 2014 году, а последняя и действующая спецификация 2.0 датирована августом 2019 года. USB-C призван заменить все существующие стандартные разъемы USB.
В спецификации приведены конструктивные преимущества:
Без паники — по старой доброй традиции USB сохраняется обратная совместимость со старыми версиями стандарта. C помощью переходника вы подключитесь к устройству с традиционными Type A или Micro B. Разумеется, скорость передачи данных и уровень мощности будут ограничены по минимальной версии стандарта у взаимодействующих устройств. Тот же Micro USB, свойственный для USB 2.0, порежет полосу до 480 Мбит/с. Подробнее об этом в разделе про кабели.
Самое интересное начинается как раз с пропускной способности. Начиная с версии USB 3.2 Gen2x2, он же SuperSpeed 20 Гбит/с (подробнее про правильные наименования здесь и здесь), используется только USB Type-C.
В будущем стандарте USB4, который уже совсем близко, будет поддержка только этого разъема. Если нужна скорость от 20 Гбит/с и выше — только посредством USB-C.
Разумеется, помимо инновационного конструктива, разработчики произвели серьезный апдейт основных ТТХ. В первую очередь, это расширение полосы и увеличение мощности. Дополнительно появилась возможность работы со сторонними интерфейсами. Зафиксируем все, что «проходит» через разъем USB-C:
Подробнее о доступных альтернативных режимах и модных способах подключения монитора читайте здесь.
Вскрытие покажет. Распиновка USB Type-C
Рассмотрим внимательнее разъем. Внешне он сильно отличается от своих предшественников, впервые получив округлую симметричную форму.
Пусть вас не смущают отсутствие видимых зацепов на штекере и многочисленные жалобы на это. В разъеме реализован механизм фиксации в виде защелок на штекере и углублений под них на гнезде. Входить и выходить такой шнурок сможет долго — заявленная наработка на отказ — 10 000 циклов. Если в среднем ежедневно делать по пять подключений, то должно хватить на 5 лет работы.
Начинка разъема отличается в зависимости от исполнения. Гнездо бывает двух типов: полнофункциональное (Full-Featured Type-C Receptacle) и поддерживающее только USB 2.0 (USB 2.0 Type-C Receptacle).
Заглянем внутрь полнофункциональной «мамы» — там расположена двухсторонняя площадка с 24 контактами, которые делятся на несколько контактных групп:
В гнезде, поддерживающем только USB 2.0, на усмотрение производителя разрешается не разводить контакты высокоскоростных каналов.
Кстати, в подавляющем большинстве смартфонов порт USB-C только с 2.0. Например, на борту Honor 20 как раз такой «урезанный» разъем, а у старшего брата Huawei P30 уже полнофункциональный.
Штекер существует уже в трех разновидностях (это мы еще до кабелей не дошли):
Полнофункциональный штекер содержит минимум 22 контакта:
Часто пины B6 и B7 отсутствуют, поскольку для USB 2.0 достаточно одной контактной пары, а в гнезде они имеются на обеих сторонах. Один из управляющих пинов меняет свое назначение и называется Vconn. Он используется для питания специального чипа электронной маркировки.
В штекере USB 2.0 Type-C отсутствуют пины высокоскоростных каналов и нестандартных сигналов (SBU1 и SBU2). Таким образом, остается минимум в 12 контактов.
Штекер типа «Power Only» встречается в природе нечасто и содержит девять обязательных пинов (A1, A4, A5, A9, A12, B1, B4, B9, B12). Наличие остальных — опционально.
Как штекер с гнездом разговаривали. Конфигурация соединения
При осуществлении контакта запускается процесс конфигурации. Он происходит на управляющих пинах (CC1 И СС2) и состоит из нескольких этапов, включающих в себя:
Протокол взаимодействия — USB PD. Именно он отвечает за альтернативные режимы и корректный выбор схемы питания устройств, о которых более подробно сказано в следующем разделе.
Неопознанные коаксиальные объекты
Оказывается, запутаться в кабелях можно, даже если он всего один и, к тому же, универсальный. Большинство критики USB-C связано именно с проводами и идентификацией их при покупке. Несколько важных критериев для упрощения этой задачи.
Согласно спецификации существует четыре типа кабелей:
Первое, на что стоит обратить внимание при выборе это поддерживаемый стандарт. Если кабель планируется активно использовать для передачи данных, а тем более для подключения монитора, то убедитесь, что он полнофункциональный. Это нетривиальная задача, поскольку далеко не все производители указывают данную характеристику в документации (при наличии таковой).
Вот пример отличного кабеля, который поддерживает только USB 2.0:
В данном случае производитель известный и дорожит своим именем, поэтому на сайте хоть и не сразу, но можно найти, что максимальная скорость — 480 Мбит/с. Подобных кабелей на рынке много.
А вот пример полнофункционального кабеля:
Если информация по кабелю отсутствует, но есть возможность его визуально оценить, то присмотритесь к штекеру. В полнофункциональном штекере должно быть минимум 22 или 24 контакта. В разъеме USB 2.0 такого не будет, он улыбнется вам немного беззубо:
Второй слон, на котором держится мироздание USB-C, это уровень поддерживаемой мощности. Причем изменяться может и ток, и напряжение: кабель USB Type-C должен заряжать не только смартфоны и планшеты, но и ноутбуки и даже мониторы. Рабочее напряжение типичного зарядника ноутбука лежит в диапазоне 17–20В, а монитору порой и все 100Вт подавай! Вот и приходится USB-C наряду с поддержкой тока до 5А расширять границы поддерживаемого напряжения до 20В.
А как же не сжечь любимый планшет, спросите вы? Разруливает это все тот же протокол USB PD посредством переключения профилей питания. После установления соединения устройства пытаются договориться, кто сколько может и кому сколько надо. Для безопасности «разговор» начнется с напряжения 5В.
Есть четыре уровня: 7.5Вт, 15Вт, 27Вт и 45Вт. Для каждого из них своя конфигурация напряжения и тока. Например, для 15Вт доступны варианты с 5В и 9В, а для мощности свыше 45Вт добавляются 15В и 20В.
Кабели ранжируются по силе тока, на которую они рассчитаны. Есть три варианта: 1.5А, 3А и 5А. Всегда обращайте внимание на этот параметр! Не допускается подключение монитора кабелем менее 5А.
Третья значимая характеристика кабеля — его длина. Ниже таблица по рекомендованной длине пассивных кабелей. Активные кабели содержат дополнительные трансмиттеры для обеспечения передачи сигнала.
Не сопротивляйтесь — постарайтесь получить удовольствие
Действительно, разобраться со всеми нюансами USB-C не просто. Но это будущее стандарта USB, которое уже наступило. Нужно использовать его лучшие фичи. Проверяйте характеристики и совместимость подключаемых устройств и кабелей, к последним особое внимание. И тогда сила точно пребудет с вами.
Подключение iRig Pro без комплектных проводов
Предыстория
Я занимаюсь музыкой с 14-ти лет, и радиоэлектроникой с 9-ти, поэтому очень люблю когда мои увлечения пересекаются.
Не так давно с очередной группой появилась потребность записывать музыку. С самого начала своей антимузыкальной карьеры, я пользовался самодельным аналогом iRig, собранный по схеме, размещённой на этом сайте:
Схема была очень простая и состояла из одного резистора, конденсатора, разъемов 6,25мм 2pin, 3,5мм 3pin и штекера 3,5мм 4pin, для подключения к iPad.
Из-за простоты схемы есть и плюсы и минусы. Плюсом выступало то, что работала она железно, через эту примочку был записан не один альбом. Но минусом являлось то, что в качестве АЦП выступал встроенный АЦП для канала микрофона того устройства, куда данная копия iRig и была подключена. А как правило каналу микрофона производители не уделяют много внимания. А так же устройство не было экранировано и не содержало предусилителя/согласователя сопротивлений, и уровень и качество записи от подключения разных гитар и микрофонов менялись.
Так долго продолжаться не могло, и я начал задумываться о покупке полноценной внешней звуковой карты, но была проблема с тем, что для записи я использовал 2nd gen iPad и ПО GarageBand, с последующем экспортом проекта на MacBook + Logic Pro X. Это было очень удобно, так как на iPad можно записать все гитары, вокал, там же прописать барабаны на виртуальной установке (вообще я барабанщик, но нравится всё, что связанно с записью и режиссурой звука) и прочие виртуальные инструменты. То есть можно было целиком записать всю песню в подъезде, на лестничной клетке, имея лишь iPad и переходник, а уж потом перенести весь проект на Mac и играться со звуком в другой обстановке и с помощью других органов управления. Поэтому отказываться от iPad я не хотел, но потребность в звуковой карте давала о себе знать всё чаще. И я начал поиски того, не знаю чего. Пару дней странных и нелогичных запросов в поиске и… Я нашел iRig Pro.
Интерфейсы
Первым делом я решил отказаться от использования аудио-разъёма на iPad и искать что-то что сможет работать по USB. И по сути я понимал, что любую звуковую карточку, работающую по шине USB можно подключить к iPad. Вот только если почти любое около-современное Android устройство поддерживает USB-OTG из коробки, как программно, так и аппаратно, то вот с техникой работающей на iOS будет труднее.
Всё что я мог представить сразу — это iPad camera connection kit. Я точно знал, что внешний USB микрофон будет работать через него, но вот на счёт целой звуковой карты я не был уверен.
Мой iPad имел на борту старый разъем, который получил название 30-pin connector, и я решил посмотреть на его распиновку:
И там я обнаружил 2 специфических контакта: 11 и 21.
При замыкании 11 на минус, устройство переключит выход аудио с 3,5 мм разъема на 30-pin разъем. Но я планирую выводить звук через 3,5 мм разъем, так что меня этот контакт не интересовал.
А вот 21 поинтереснее: он служит контактом выбора режима подключенного устройства. И тут возник затык… Из прочитанного описания я не смог правильно предположить, какой режим мне нужен. В природе 30pin USB-OTG кабели существуют, но я не нашел их схемы. А так как никакой звуковой карты у меня не было, а покупать то, что может не заработать, если я не разберусь с подключением, не хотелось. И тут мне на глаза попалась интересная звуковая карта — iRig Pro.
Она содержит комбинированный гитарный вход Jack 6.25 + XLR для микрофона, а так же midi-вход и возможность подачи фантомного питания +48в для микрофона. Но самое главное — это то, что она может с завода работать как с iPad, iPhone, так и с компом по USB. При всём при этом цена на вторичном рынке была 3к рублей, что вполне бюджетно.
В комплекте с новой карточкой идут 4 провода:
Для подключения к USB компа, MIDI, 30-pin и Lightning соответственно.
Но в моем случае карта продавалась без проводов вообще, но стоила 3к, когда с проводами цена от 6к.
Я подумал, что это не проблема и купил её. К слову, как выяснилось потом = это была большая ошибка.
Проприетарный разъем
Данная звуковая карта помимо стандартных аудио-разъемов содержит разъем din-7, который я нигде не встречал.
Разъем не как S-Video, а какой-то свой. Если вы знаете его название, то напишите пожалуйста в комментариях.
Моя ошибка была в том, что я начал искать распиновку после покупки, а не до. Ну да ладно, выводы я сделал.
Как ни странно, но абсолютно нигде в интернете я не смог найти ни то что схемы подключения к 30pin, но даже распиновки этого разъема. Отдельно в продаже на вторичке проводов для этой карты я тоже не нашел. Я даже предпринял отчаянную попытку написать на почту в техподдержку компании IK Multimedia, которая производила эти звуковые карты (сейчас они сняты с производства). Но в ответ мне прислали лишь «I apologize I do not have a pin-out schematic to offer.» и ссылку на их интернет-магазин, в котором продаются эти кабели по 30 евро за штуку. И если для Lightning цена хоть немного понятна, потому-что в самом проводе есть фирменный чип, содержащий информацию, что это звуковая карта и работать с ней нужно соответствующим образом, то вот за 30pin и тем более USB вариант цена невероятно завышена и составляет 2/3 стоимости звуковой карты. За простую распайку отдавать 30 евро + доставку я конечно не хотел. Логичнее было бы купить б/у iRig HD с полным комплектом проводов за 3к рублей. Но денег было не много, лишние траты были бы совсем некстати.
Надо общаться
На том же сайте, где я покупал карту, я начал писать различным продавцам этих звуковых карт с просьбой либо продать мне один из 3-х интерфейсных проводов отдельно либо за небольшую плату мультиметром прозвонить кабель и нарисовать мне схему соответствия. Из 20-ти человек, которым я написал, я смог убедить лишь одного продать мне провод mini-din to 30pin, сказав, что никто этим разъемом уже не пользуется и продаже всего комплекта его отсутствие не помешает. За 500 руб мне был отправлен провод из другого города, и до Москвы он шел 3 дня. Я очень признателен продавцу за его адекватность.
Ломаем во благо
После получения провода, не знаю почему, но с моим iPad он не заработал. У меня появились мысли, что сама звуковая карта не исправна, провод то новый. Я начал резать провод, что бы попробовать подключить по USB к компьютеру, очень надеясь, что производитель использовал стандартные USB цвета (красный, чёрный, белый и зелёный). И это оказалось так.
В оплётке были нужные 4 провода и 2 дополнительных, назначение которых было явно обеспечить нетипичный канал связи между iPad и iRig (желтый и синий). Возможно ввести iPad в режим USB-OTG. Но на тот момент меня они не интересовали, я быстро скрутил 4 провода с, лежавшим рядом, обрубком USB кабеля и вставил в комп. И «о, чудо!», она заработала.
Почему мой iPad не видит карту для меня всё еще вопрос, но на данный момент нет времени с эти разбираться.
Я вскрыл и сам 30pin коннектор, что бы нарисовать ту самую схему подключения, на случай, если не только у меня возникнет проблема с подключением звуковой карты без проводов.
Сверху распиновка разъема mini-din со стороны штырьков разъема на проводе, а снизу, в поле, какие контакты нужно замкнуть или соединить для подключения к 30pin разъему iPad.
Фото платы, находящийся внутри коннектора 30pin:
Запитаться и не запутаться. Разбираемся в типах зарядок для электромобилей
Популярность электромобилей постепенно растет и в нашей стране, несмотря на ряд очевидных эксплуатационных неудобств при ограниченном количестве плюсов. Например, с заправкой «электричек» не все так просто – это не обычная машина, которую можно подкатить к любой АЗС. Андрей Ахрем рассказывает о многообразии разъемов и типов зарядных станций.
Как заряжается?
Как в Европе, так и в Америке есть разделение на несколько режимов зарядки. Европейская градация задана стандартом IEC 61851, который лежит в основе соответствующих белорусского СТБ и российского ГОСТ. В белорусском СТБ IEC 61851-1-2008 выделяются четыре режима, которые в Европе называются Mode.
Режим 1: подключение к обычной бытовой розетке 16 А.
Режим 2: ток вырастает до 32 А, а в зарядном кабеле используется встроенная система защиты.
Режим 3: быстрая зарядка высоким напряжением и током (400-600 В и 250-400 А), а бортовое зарядное устройство автомобиля подключается к сети переменного тока. При наличии трехфазной сети мощности зарядку для этого режима можно без проблем обустроить в гараже.
Режим 4: по сути, тот же третий режим, только используется внешнее зарядное устройство постоянного тока.
В режимах 2, 3 и 4 обязательно использование цепи управления, которая контролирует правильность подключения, целостность проводника защитного заземления, зарядный ток, включает и отключает напряжение. В режимах 2 и 3 также может применяться передача последовательных данных, что позволяет транспортному средству управлять внешним зарядным устройством. В режиме зарядки 4 передача последовательных данных обязательна.
Американская классификация немного отличается. В ней не режимы, а уровни – Level. Они делятся еще и по типу тока: переменному или постоянному. AC Level 1 в два раза уступает в мощности Mode 1 из-за напряжения в 110 В в американской электросети. AC Level 2 сопоставим характеристиками с европейским Mode 2 (правда, максимальный ток может достигать 80 А). Для быстрой зарядки предусмотрены два уровня с постоянным током: DC Level 1 (до 1000 В и 80 кВт) и DC Level 2 (до 1000 В и 400 кВт).
Если обобщить, то уровни 1 и 2 – это медленные зарядки, 3 и 4 – быстрые вне зависимости от континентальной классификации.
При этом при зарядке переменным током мощность будет ограничена возможностями встроенного зарядного устройства автомобиля. Если предел ЗУ 7 кВт, то именно такой максимум будет потребляться, даже если зарядная станция способна выдавать 40 кВт.
Мощные быстрые зарядки позволяют подзарядить АКБ электромобилей до 80% за 30-40 минут. Дальнейшая зарядка до 100% производится значительно сниженным током для сохранения ресурса батареи.
Какие разъемы существуют и где используются?
Учитывая высокие токи и наличие контрольных проводов получаем довольно массивные разъемы для зарядки. Во многих электромобилях под заправочным лючком можно обнаружить два разъема: один – для зарядки переменным током, второй – для подключения к постоянному току и быстрой зарядки.
Встречаются и машины на электротяге с одним зарядным портом. В этом случае порт либо совместим с переменным и постоянным током, либо используется для зарядки только переменным током, как правило медленной, хотя есть и исключения.
Type 1 J1772 – американский пятиконтактный разъем, разработанный еще в 2009 году и встречающийся практически на всех электромобилях, ввезенных в нашу страну из США. Рассчитан на напряжение 230 В и ток в 32 А. Максимальная мощность, соответственно, 7,36 кВт. Также данный разъем можно обнаружить на автомобилях японских и корейских марок, продававшихся в Европе. Используется со станциями, работающими в режимах 2 и 3.
Type 1 J1772
Type 2 (Mennekes) назван в честь компании, которая его разработала. С 2013 года фактически стал стандартным в Европе. С 2018 года устанавливается и на электромобили Nissan для европейского рынка. Максимальная мощность для однофазной сети – 7,4 кВт, для трехфазной – 43 кВт. Однако чаще мощность при трехфазном подключении ограничена 22 кВт. Данный разъем используется в режимах 2 и 3.
Type 2 (Mennekes)
CHAdeMO разработан в 2010 году ведущими японскими производителями автомобилей в сотрудничестве с компанией TEPCO. Рассчитан на постоянный ток в 125 А при напряжении 500 В и соответственно 62,5 кВт мощности.
CHAdeMO
Стандарт CHAdeMO 1.2 допускает максимальный ток в 400 А, благодаря чему мощность возрастает до 200 кВт, хотя на практике она обычно составляет 50 кВт.
В 2018 году ассоциация CHAdeMO представила стандарт CHAdeMO 2.0, при котором зарядная мощность способна достигать 400 кВт. Правда, рассчитан этот стандарт в первую очередь на коммерческий транспорт: грузовики и автобусы.
CCS Combo – еще один распространенный тип разъемов, используемый с 2012 года. Он может подключаться как к переменному, так и к постоянному току, что позволяет использовать его как с медленными, так и с быстрыми зарядками. При подключении к сети переменного тока происходит его выпрямление в постоянный.
CCS Combo
Интересно, что разъем CCS Combo совместим с двумя упомянутыми выше разъемами. CCS Combo Type 1 используется в США и Японии и аналогичен J1772. В Европе применяется Type 2, который совместим с Mennekes.
Предельная мощность зарядок CCS Combo достигает 100 кВт, но на практике на обычной зарядной станции вам скорее придется ограничиться 50-ю кВт.
GB/T – несмотря на сочетание букв в аббревиатуре, данный разъем не британский, а китайский. Внешне похож на Mennekes, но не совместим с ним. Стандартом предусматриваются два типа разъемов: для медленной зарядки переменным током и для быстрой зарядки постоянным током.
В настоящее время ведется работа над новым стандартом GB/T, в котором максимальная мощность будет достигать 900 кВт!
Tesla Supercharger – проприетарный разъем, используемый в электромобилях марки Tesla. Максимальная зарядная мощность достигает 200-250 кВт при постоянном токе. Интересно, что в США используется трехконтактный разъем, а в Европе пятиконтактный, что затрудняет эксплуатацию автомобилей, привезенных из-за океана. Умельцы уже научились менять разъем в американских машинах на европейский, но можно и не заниматься внесением изменений, а просто заряжать Tesla через переходник от CHAdeMO.
Tesla Supercharger
Большинство европейских автопроизводителей используют в своих электромобилях пару J1772 и CCS Combo 1 (на американском рынке) и Mennekes + CCS Combo 2 (на европейском рынке). Такие же сочетания можно встретить в Hyundai Ionic Electric. В Fiat 500e на обоих рынках используются только разъемы переменного тока: Mennekes в Европе и J1772 в Америке. В электромобилях Renault можно встретить только Mennekes – в Штатах они не продаются.
KIA в своем Soul EV повсеместно устанавливает пару J1772 и CHAdeMO. В популярном Nissan Leaf до 2018 года применялся разъем J1772 плюс CHAdeMO. С 2018 года европейские версии также стали комплектоваться разъемом Mennekes. Tesla при отсутствии Supercharger могут заряжаться через Mennekes в случае европейской версии. Американская заряжается от CHAdeMO через переходник.
Какие есть у нас?
Большинство «быстрых» станций в Беларуси оснащены разъемами CHAdeMO и CCS. На «медленных» зарядках в фаворитах Mennekes, а J1772 придется поискать, поскольку он встречается довольно редко.
Если вы решите приобрести электромобиль, то в случае с популярными моделями никаких проблем с их заправкой электричеством возникнуть не должно. Все ходовые разъемы представлены на электрических заправочных станциях. Во всяком случае в Минске. В областных центрах зарядных станций значительно меньше, а в районных эксплуатация электромобилей и вовсе затруднительна, поскольку публичных зарядок нет даже во многих стотысячниках.
Что касается выбора электромобиля под существующую инфраструктуру, то проблемы могут возникнуть только в случае с моделями, оборудованными исключительно разъемом J1772. Но таких крайне мало, да и покупка машины на электротяге, которая не поддерживает быструю зарядку, в 2020 году лишена смысла.
Личная «электричка». Электромобили в базе объявлений Автобизнеса