Распайка usb кабеля для зарядки телефона

Интерфейс USB начали широко применять около 20-ти лет назад, если быть точным, с весны 1997 года. Именно тогда универсальная последовательная шина была аппаратно реализована во многих системных платах персональных компьютеров. На текущий момент данный тип подключения периферии к ПК является стандартом, вышли версии, позволившие существенно увеличить скорость обмена данных, появились новые типы коннекторов. Попробуем разобраться в спецификации, распиновки и других особенностях USB.

В чем заключаются преимущества универсальной последовательной шины?

Внедрение данного способа подключения сделало возможным:

• Оперативно выполнять подключение различных периферийных устройств к ПК, начиная от клавиатуры и заканчивая внешними дисковыми накопителями.
• Полноценно использовать технологию «Plug&Play», что упростило подключение и настройку периферии.
• Отказ от ряда устаревших интерфейсов, что положительно отразилось на функциональных возможностях вычислительных систем.
• Шина позволяет не только передавать данные, а и осуществлять питание подключаемых устройств, с ограничением по току нагрузки 0,5 и 0,9 А для старого и нового поколения. Это сделало возможным использовать USB для зарядки телефонов, а также подключения различных гаджетов (мини вентиляторов, подсветки и т.д.).
• Стало возможным изготовление мобильных контролеров, например, USB сетевой карты RJ-45, электронных ключей для входа и выхода из системы

Виды USB разъемов – основные отличия и особенности

Существует три спецификации (версии) данного типа подключения частично совместимых между собой:

1. Самый первый вариант, получивший широкое распространение – v 1. Является усовершенствованной модификацией предыдущей версии (1.0), которая практически не вышла из фазы прототипа ввиду серьезных ошибок в протоколе передачи данных. Эта спецификация обладает следующими характеристиками:

• Двухрежимная передача данных на высокой и низкой скорости (12,0 и 1,50 Мбит в секунду, соответственно).
• Возможность подключения больше сотни различных устройств (с учетом хабов).
• Максимальная протяженность шнура 3,0 и 5,0 м для высокой и низкой скорости обмена, соответственно.
• Номинальное напряжение шины – 5,0 В, допустимый ток нагрузки подключаемого оборудования – 0,5 А.

Сегодня данный стандарт практически не используется в силу невысокой пропускной способности.

1. Доминирующая на сегодняшний день вторая спецификация.. Этот стандарт полностью совместим с предыдущей модификацией. Отличительная особенность – наличие высокоскоростного протокола обмена данными (до 480,0 Мбит в секунду).

Наглядная демонстрация преимущества USB 2.0 над другими интерфейсами (скорость передачи 60 Мбайт в секунду, что соответствует 480 Мбит в секунду)

Благодаря полной аппаратной совместимости с младшей версией, периферийные устройства данного стандарта могут быть подключены к предыдущей модификации. Правда при этом пропускная способность уменьшиться до 35-40 раз, а в некоторых случаях и более.

Поскольку между этими версиями полная совместимость, их кабели и коннекторы идентичны.

Обратим внимание что, несмотря на указанную в спецификации пропускную способность, реальная скорость обмена данными во втором поколении несколько ниже (порядка 30-35 Мбайт в секунду). Это связано с особенностью реализации протокола, что ведет к задержкам между пакетами данных. Поскольку у современных накопителей скорость считывания вчетверо выше, чем пропускная способность второй модификации, то есть, она не стала удовлетворять текущие требования.

1. Универсальная шина 3-го поколения была разработана специально для решения проблем недостаточной пропускной способности. Согласно спецификации данная модификация способно производить обмен информации на скорости 5,0 Гбит в секунду, что почти втрое превышает скорость считывания современных накопителей. Штекеры и гнезда последней модификации принято маркировать синим для облегчения идентификации принадлежности к данной спецификации.

Разъемы USB 3.0 имеют характерный синий цвет

Еще одна особенность третьего поколения – увеличение номинального тока до 0,9 А, что позволяет осуществлять питание ряда устройств и отказаться от отдельных блоков питания для них.

Что касается совместимости с предыдущей версией, то она реализована частично, подробно об этом будет расписано ниже.

Классификация и распиновка

Коннекторы принято классифицировать по типам, их всего два:

• А – это штекер, подключаемый к гнезду «маме», установленном на системной плате ПК или USB хабе. При помощи такого типа соединения производится подключение USB флешки, клавиатуры, мышки и т.д. Данные соединения полностью совместимы в между начальной версией и вторым поколением. С последней модификацией совместимость частичная, то есть устройства и кабели с ранних версий можно подключать к гнездам третьего поколения, но не наоборот. Разъемы типа А
• B – штекер для подключения к гнезду, установленному на периферийном устройстве, например, принтере. Размеры классического типа В не позволяют его использовать для подключения малогабаритных устройств (например, планшетов, мобильных телефонов, цифровых фотоаппаратов и т.д.). Чтобы исправить ситуации были приняты две стандартные уменьшенные модификации типа В: мини и микро ЮСБ.

Заметим, что такие конвекторы совместимы только между ранними модификациями.

Различные модели разъемов типа В

Помимо этого, существуют удлинители для портов данного интерфейса. На одном их конце установлен штекер тип А, а на втором гнездо под него, то есть, по сути, соединение «мама» – «папа». Такие шнуры могут быть весьма полезны, например, чтобы подключать флешку не залезая под стол к системному блоку.

Шнур-удлинитель для порта USB

Теперь рассмотрим, как производится распайка контактов для каждого из перечисленных выше типов.

Распиновка usb 2.0 разъёма (типы A и B)

Поскольку физически штекеры и гнезда ранних версий 1.1 и 2.0 не отличаются друг от друга, мы приведем распайку последней.

Рисунок 6. Распайка штекера и гнезда разъема типа А

Обозначение:

• А – гнездо.
• В – штекер.
• 1 – питание +5,0 В.
• 2 и 3 сигнальные провода.
• 4 – масса.

На рисунке раскраска контактов приведена по цветам провода, и соответствует принятой спецификации.

Теперь рассмотрим распайку классического гнезда В.

Распайка штекера и гнезда типа В

Обозначение:

• А – штекер, подключаемый к гнезду на периферийных устройствах.
• В – гнездо на периферийном устройстве.
• 1 – контакт питания (+5 В).
• 2 и 3 – сигнальные контакты.
• 4 – контакт провода «масса».

Цвета контактов соответствует принятой раскраске проводов в шнуре.

Распиновка usb 3.0 (типы A и B)

В третьем поколении подключение периферийных устройств осуществляется по 10 (9, если нет экранирующей оплетки) проводам, соответственно, число контактов также увеличено. Но 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.

Рисунок 8. Распиновка разъема Тип А в USB 3.0

Обозначение:

• А – штекер.
• В – гнездо.
• 1, 2, 3, 4 – коннекторы полностью соответствуют распиновки штекера для версии 2.0 (см. В на рис. 6), 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.

Теперь рассмотрим распайку контактов для гнезда типа В. В отличие от предыдущего вида, такое гнездо несовместимо ни с каким штекером ранних версий.

Распайка USB 3.0 тип В

Обозначения:

А и В – штекер и гнездо, соответственно.

Цифровые подписи к контактам соответствуют описанию к рисунку 8.

Цвет максимально приближен к цветовой маркировки проводов в шнуре.

Распиновка микро usb разъёма

Для начала приведем распайку для данной спецификации.

Распайка разъема микро USB v 2.0

Как видно из рисунка, это соединение на 5 pin, как в штекере (А), так и гнезде (В) задействованы четыре контакта. Их назначение и цифровое и цветовое обозначение соответствует принятому стандарту, который приводился выше.

Описание разъема микро ЮСБ для версии 3.0.

Для данного соединения используется коннектор характерной формы на 10 pin. По сути, он представляет собой две части по 5 pin каждая, причем одна из них полностью соответствует предыдущей версии интерфейса. Такая реализация несколько непонятна, особенно принимая во внимание несовместимость этих типов. Вероятно, разработчики планировали сделать возможность работы с разъемами ранних модификаций, но впоследствии отказала от этой идеи или пока не осуществили ее.

Разводка разъема микроUSB для версии 3.0

На рисунке представлена распиновка штекера (А) и внешний вид гнезда (В) микро ЮСБ.

Контакты с 1-го по 5-й полностью соответствуют микро коннектору второго поколения, назначение других контактов следующее:

• 6 и 7 – передача данных по скоростному протоколу (SS_ТХ- и SS_ТХ+, соответственно).
• 8 – масса для высокоскоростных информационных каналов.
• 9 и 10 – прием данных по скоростному протоколу (SS_RX- и SS_RX+, соответственно).

Распиновка мини USB

Данный вариант подключения применяется только в ранних версиях интерфейса, в третьем поколении такой тип не используется.

Распиновка разъема мини USB

Как видите, распайка штекера и гнезда практически идентична микро ЮСБ, соответственно, цветовая схема проводов и номера контактов также совпадают. Собственно, различия заключаются только в форме и размерах.

В данной статье мы привели только стандартные типы соединений, многие производители цифровой техники практикуют внедрение своих стандартов, там можно встретить разъемы на 7 pin, 8 pin и т.д. Это вносит определенные сложности, особенно когда встает вопрос поиска зарядника для мобильного телефона. Также необходимо заметить, что производители такой «эксклюзивной» продукции не спешат рассказывать, как выполнена распиновка USB в таких контакторах. Но, как правило, эту информацию несложно найти на тематических форумах.

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.

Схемы коннекторов USB 2.0

Чтобы распаять USB по данной таблице, есть 2 варианта. Первый вариант — это перед коннектором поставить зеркало. Но так можно быстрее ошибиться или припаять не то, что нужно. Второй вариант — это перевернуть коннектор мысленно.

В этой статье еще не были упомянуты такие стандарты, как USB 3.0 и micro-USB 3.0. О них есть возможность узнать в статьях Распиновка USB 3.0 и соответственно Распиновка micro-USB 3.0.

Вот еще один способ пайки на случай, если у вас нет разборного коннектора USB, которые не часто, но встречаются в продаже.
Пример. У вас есть кабель USB — mini-USB. Вам нужно сделать из него кабель USB — micro-USB. Кабель micro-USB у вас тоже есть, но на другом конце не USB. В таком случае, будет целесообразнее спаять нужный кабель, соединив между собой провода.

Берем кабель USB — mini-USB. Отрезаем от него коннектор mini-USB. Отрезанный конец освобождаем от экрана. Провода 1, 2, 3, 4 зачищаем и залуживаем. Потом берем кабель, там, где у вас micro-USB. Отрезаем ненужное и тоже освобождаем от экрана, зачищаем и залуживаем. А дальше все просто. Соединяем и спаиваем красный с красным, зеленый с зеленым и т. д. Соединение изолируем по отдельности. Потом, можно воспользоваться фольгой от шоколада и замотать изолированные соединения все вместе. Полученный экран сверху замотать изолентой или скотчем, чтоб не слетал. Ну вот и все готово.

Главное — перед тем, как делать такой монтаж, нужно не забывать про распиновку пассивных (B) и активных (A) коннекторов. Поэтому, первоначально определите, какая распиновка на вашем кабеле.
Творческих успехов!

UBS разъёмы – это наиболее распространённые виды коннекторов, которые применяются для подключения между собой различных видов цифровых электронных устройств.

Уверены — у каждого в доме есть немало кабелей с такими коннекторами, потому что они применяются для подключения периферийных устройств к компьютеру: мышки, джойстики, принтеры, сканеры, внешние жёсткие диски и многое другое.

Также при покупке мобильного телефона, вы получаете в комплекте с ним соединители для подключения гаджета к компьютеру и зарядному устройству.

Понятие распиновки

Иногда случается так, что из-за поломки разъёма или обрыва кабеля перестаёт работать зарядное устройство для телефона или что-нибудь, подключенное к компьютеру. Это для человека, не владеющего навыком работать паяльником, – неприятный сюрприз и проблема.

Но, для человека, знакомого с основами электроники и умеющего паять, задача решается просто – припаивается новый коннектор или перепаивается старый, и наши любимые устройства снова функционируют.

Однако, прежде чем приступать к ремонту, необходимо знать распиновку usb разъёма – расположение проводов по цветам по отношению к контактам коннектора. Неправильная распайка приведёт к выходу из строя соединяемых гаджетов.

Общие сведения о USB разъемах

USB (универсальная последовательная шина) – стандарт передачи данных, который разработан в 1994 году для организации интерфейса между компьютером и периферийными устройствами.

Сейчас он используется как для передачи данных между цифровыми устройствами, так и для зарядки аккумуляторов пассивного устройства от активного, так называемого «хоста». Примером может служить зарядка телефона от компьютера.

Разъемы подразделяются на три типа:

Первый тип — usb 1.1

Был разработан одним из первых для расширения функциональных возможностей компьютера и давал возможность подключения к компьютеру дополнительных устройств, в том числе мобильных телефонов для передачи речи в цифровом виде.

Ввиду того, что скорость передачи данных была низкой, ему на смену пришёл usb 2.0. В настоящее время usb 1.1 считается устаревшим и практически не применяется.

Второй тип — usb 2.0

Наиболее распространённый на данный момент и широко используется. Большинство электронных устройств, продаваемых в магазинах электроники, имеют usb 2.0 коннекторы, несмотря на то, что они уже не совсем удовлетворяют современным требованиям по скорости передачи. В частности, винчестеры умеют считывать информацию со скоростью в 3-4 раза большей, чем скорость, которую обеспечивает данный тип устройств. Однако, они остаются распространёнными ввиду того, что для работы мышек, клавиатуры и других устройств эта скорость вполне подходит.

Третий тип — usb 3.0

Является новым поколением устройств, скорость передачи которых удовлетворяет самым скоростным винчестерам и обеспечивается запас скорости на будущее. Коннекторы данного типа специально обозначаются синим цветом.

Все коннекторы рассмотренных типов имеют конструктивные различия, которые можно определить по обозначению:

• А – коннектор предназначен для подключения к компьютеру или устройству, содержащему юсб контроллер (хосту);
• В — коннектор на конце кабеля, подключаемого к периферийному устройству.

Буквы F и M в маркировке usb коннекторов означают:

• F ( female ) – коннектор типа «гнездо» (мама);
• М ( male ) – коннектор типа «штекер» (папа).

Для подключения к портативным и мобильным устройствам разработаны mini — usb, а позднее — micro — usb .

Коннекторы типа mini-AB и micro-AB служат в качестве переходных для соединения mini A и mini B, micro-A и micro-В друг с другом.

Распайка usb 2.0 разъёма такова:

• Красный провод припаивается к контакту 1 разъёма: подаётся питание +5В;
• Белый провод – к контакту 2: информационный ( D -);
• Зелёный провод – к контакту 3: информационный ( D +);
• Чёрный провод – к контакту 4: общий.

Кабели мини и микро usb имеют пять проводов разных цветов и пятиконтактный разъём. Отличие распайки таких микро разъёмов от распайки usb 2.0 разъёма заключается в следующем:

• распайка первых трёх контактов – аналогично usb 2.0;
• сиреневый провод идёт к контакту 4 – это ID ; в разъёмах А – не используется, в разъёмах В – соединяется с корпусом;
• чёрный провод идёт к контакту 5 – общий.

Распайка usb 3.0 разъёма производится следующим образом:

• распайка первых 4-х контактов идентична распайке usb 2.0 разъёма;
• синий провод подходит к контакту 5 – передача информации со знаком плюс;
• жёлтый провод – к контакту 6 – передача информации со знаком минус;
• дополнительный корпус – к контакту 7;
• фиолетовый провод – к контакту 8 – передача информации со знаком минус;
• оранжевый провод – к контакту 9 – передача информации со знаком плюс.

Микро и мини usb для мобильных телефонов

Все современные мобильные телефоны заряжаются через мини и микроконнекторы от собственного зарядного устройства. Распиновка мини и микроконнекторов рассматривалась нами выше.

Теперь поговорим о том, почему случается так, что вроде бы зарядное устройство по своим параметрам (напряжению и току зарядки) подходит, и разъём от вашего телефона хорошо стыкуется к нему, однако зарядное устройство не «родное» – и зарядка не идёт. Почему?

Дело в некоторых отличиях распиновки мини и микроразъёмов телефонов, вставляемых в зарядное устройство.

К примеру, такие гаджеты, как HTC , Philips , Samsung , а также Nokia и LG признают зарядное устройство за свое, если 2 и 3 контакт в разъёме закорочены. Соединив эти контакты в коннекторе AF устройства зарядки, вполне можно пользоваться им для зарядки данных видов телефонов.

Аппараты фирмы Motorola «потребуют» установки резистора, номиналом 200 килоОм между 4 и 5 контактами. Без него аппарат заряжается очень медленно.

Резюмируя сказанное, можно сделать заключение, что при ремонте кабелей к вашим любимым гаджетам, важно знать распиновку разъёмов, чтобы правильно распаять кабельные провода, и тогда ваши электронные «друзья» будут служить вам долго.