如何選擇合適的USB Type-C連接器？

根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)ABI Research的預(yù)測，去年超過50%的智能手機(jī)和93％的筆記本電腦配置最新的USB Type-C接口。從目前的USB Type-C市場滲透率來看，實(shí)際情況大抵如此，甚至還會更為樂觀，比如從我們自身的經(jīng)驗來講，身邊已經(jīng)很少能看到不采用USB Type-C接口的安卓手機(jī)了。

全能型的接口

從USB-IF發(fā)布USB Type-C標(biāo)準(zhǔn)之日起，就毫不掩飾其希望通過這個新的接口“一統(tǒng)天下”的野心，因為USB Type-C在規(guī)格的定義上，幾乎是招招直擊原有電子產(chǎn)品外設(shè)接口的痛點(diǎn)，塑造了一個“全能型”的物理接口協(xié)議。這種“全能”體現(xiàn)在以下幾個方面：

1

在數(shù)據(jù)傳輸速率方面

USB Type-C支持最新的USB數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，可支持USB 3.1第2代協(xié)議利用一組數(shù)據(jù)通道以高達(dá)10Gbps的速率傳輸數(shù)據(jù)；而在USB3.2協(xié)議中，可通過控制兩組10Gbps數(shù)據(jù)通道，實(shí)現(xiàn)高達(dá)20Gbps的傳輸速率。而且Thunderbolt 3.0也已宣布放棄自有物理接口標(biāo)準(zhǔn)，而采用USB Type-C，因此未來USB Type-C成為應(yīng)用最為廣泛的高速數(shù)據(jù)傳輸接口標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該是沒有什么懸念的。

2

在功率傳輸方面

USB Type-C能夠完美地支持USB PD（USB Power Delivery）快充標(biāo)準(zhǔn)，最高承載100W的電能（20V/5A）。這主要得益于在USB Type-C的架構(gòu)中，包含有四根VBUS線，具有更強(qiáng)的電流傳輸能力；同時，USB Type-C接口中還有兩根專門用于充電協(xié)議通信的CC線，能夠在充電時在充電和受電設(shè)備之間建立溝通機(jī)制，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的充電過程調(diào)整，讓充電效率最大化。所以在便攜設(shè)備的快充領(lǐng)域，基于USB Type-C接口的USB PD也是目前市場接受程度最高的快充協(xié)議。

3

在視頻傳輸方面

USB Type-C可以通過Alternate Mode實(shí)現(xiàn)4K以上高清影像傳輸。這個特性實(shí)際上使得USB Type-C可以替代DisplayPort、HDMI等專用A/V接口，在設(shè)備中只使用一個物理接口即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和視頻的傳輸，進(jìn)一步減少電子設(shè)備接口類型和數(shù)量。

4

在易用性方面

USB Type-C 0.83cm x 0.26cm的外形十分小巧，與我們熟悉的USB Type-A接口相比僅有其1/3；而且USB Type-C支持雙面正反插，避免了盲插時“插不準(zhǔn)”的煩惱，這無疑大大改善了用戶體驗。

上述所有這些優(yōu)勢疊加在一起，讓人們很容易對USB Type-C的市場前景做出兩個判斷：

1由于USB Type-C在性能上的提升和功能上的擴(kuò)展，使其能夠滲透到更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，除了電腦外設(shè)和移動終端這兩個USB的傳統(tǒng)優(yōu)勢市場，在家電、汽車、工業(yè)、儀器儀表等領(lǐng)域USB Type-C的擁躉也會越來越多。

2再有，憑借“全能型”的特質(zhì)，USB Type-C在同一設(shè)備上取代其他接口，完成外設(shè)接口的“大一統(tǒng)”，也是一個明顯的趨勢。目前主流智能手機(jī)上就只一個USB Type-C接口，蘋果的MacBook電腦上也只保留了USB Type-C一種物理接口，這些產(chǎn)品設(shè)計上的優(yōu)化都是很好的例證。

也正因于此，USB Type-C的商用進(jìn)程一直處于高速發(fā)展之中。按照HIS的估算，在2015年至2020年的五年中，USB Type-C出貨量的平均年復(fù)合增長率高達(dá)231%，最終達(dá)到26億左右。在這之后，隨著電子設(shè)備總量的增加以及USB Type-C在不同應(yīng)用領(lǐng)域滲透率的提升，USB Type-C的市場容量仍將維持在高位。

連接器的優(yōu)化

這樣的市場走勢，對于連接器廠商來說自然是個好消息。但是如此美味的“市場蛋糕”是否能夠吃到嘴，那就需要考驗連接器廠商兩個方面的能力了：一是技術(shù)實(shí)力，即是否能夠快速設(shè)計開發(fā)出符合USB Type-C標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品；二是對市場的響應(yīng)能力，即是否能夠跟隨市場的發(fā)展節(jié)奏，不斷豐富自己的產(chǎn)品組合。

如上文所述，由于USB Type-C的市場版圖更大了，對于USB Type-C連接器相應(yīng)地也會有更高的要求。這主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1

針對性優(yōu)化

由于USB Type-C支持更高的傳輸速率、更大的功率，因此也就需要更可靠的連接，這就要求在電氣和機(jī)械設(shè)計方面都要有針對性的優(yōu)化。

2

設(shè)置保護(hù)措施

更緊湊的外形意味著USB Type-C內(nèi)部組件和結(jié)構(gòu)也會更“嬌氣”，一些避免連接器在使用中遭受損壞的措施自然少不了。

3

形態(tài)多樣化

市場的擴(kuò)大，應(yīng)用的不同，也就帶來了USB Type-C連接器產(chǎn)品形態(tài)的多樣化——有的USB Type-C連接器只需要單純的供電功能，有的則需要同時支持?jǐn)?shù)據(jù)和功率的傳輸；有的連接器需要支持USB 3.1的超高速率，而有的只需滿足USB 2.0標(biāo)準(zhǔn)即可；有的應(yīng)用對連接器的防水防塵有特殊的要求，而有的對此并不敏感……這些多樣化的需求，也就需要更加多樣化的產(chǎn)品來支持。

4

配置多樣化

此外，為了滿足不同應(yīng)用和不同PCB裝配工藝的要求，USB Type-C連接器產(chǎn)品還要能夠提供不同配置，除了標(biāo)準(zhǔn)型的產(chǎn)品，緊湊型、低中心線的沉板型、直立型、側(cè)立型等特殊配置類型的產(chǎn)品也需要在產(chǎn)品的規(guī)劃藍(lán)圖中有所考慮。

獨(dú)具匠心的設(shè)計

如何滿足上面這些USB Type-C連接器的設(shè)計要求？領(lǐng)先的連接器廠商已經(jīng)給出了答案。比如Molex就針對各種應(yīng)用場景，提供了豐富的USB Type-C連接器和線纜組件，并且在產(chǎn)品的很多設(shè)計細(xì)節(jié)上，可以講是獨(dú)具匠心。

先來看看Molex的USB Type-C連接器插座有什么特點(diǎn)：

1支持高至5.0A的電流傳輸：與額定電流為1.8A的micro-USB接口相比，可令電池充電時間減少64%。

2插座中采用“舌形”中間板連接器設(shè)計：確保高可靠性，防止連接器誤用造成損壞。

3高溫尼龍插入式成型（insert-mold）插座殼體：提高連接的機(jī)械強(qiáng)度，強(qiáng)度，減少中間板和端子之間潛在的短路風(fēng)險。

再來看看Molex的USB Type-C連接器插頭設(shè)計有什么獨(dú)特之處：

1電纜插頭采用單件金屬護(hù)罩：便于輕松識別和區(qū)分非USB Type-C電纜。

2插頭外殼和護(hù)罩之間的聚酯薄膜：防止配接過程中出現(xiàn)潛在電氣短路。

3插頭采用高正向力的端子設(shè)計：提供穩(wěn)定的電氣性能，同時支持較高的電流承載能力并能夠降低溫升。

4配接長度短：支持更小的外形和更高的設(shè)計靈活性。

作為USB Type-C互連方案中不可或缺的一部分，配套電纜組件也有不少可圈可點(diǎn)的地方：

1支持高達(dá)100W（20V/5A）的功率傳輸：適合更高功率應(yīng)用

2支持最高10Gpbs數(shù)據(jù)傳輸速率：高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的理想之選

3支持4K高清顯示：適用于高質(zhì)量的視頻顯示

410，000次插拔壽命：更高的堅固耐用性

5全屏蔽：提供EMI/RFI防護(hù)

6不同電纜選項滿足USB 2.0和3.1速度要求：針對各種用戶的不同應(yīng)用需求

通過以上的連接器插座、插頭和電纜組件特性，我們可以看到通過全方位的優(yōu)化，Molex的連接器方案可以完美地支持UWB Type-C標(biāo)準(zhǔn)的要求，并在可靠性和耐用性方面有更進(jìn)一步地考慮。

豐富的產(chǎn)品組合

除此之外，為了適應(yīng)USB Type-C多樣化的應(yīng)用場景，Molex對于USB Type-C連接器產(chǎn)品也進(jìn)行了細(xì)致的分類，分為入門級、進(jìn)階級和專業(yè)級三種產(chǎn)品大類，具體的區(qū)別見表1：

在選型時，用戶只需掌握以下這些基本原則，就可以從Molex豐富的產(chǎn)品線中快速找到最合適的產(chǎn)品：

1如果只需傳輸電源時，可以選擇入門級的產(chǎn)品，且可根據(jù)電流承載能力選擇不同針腳數(shù)（包括6pos和14pos）的連接器。

2當(dāng)如果同時需要傳輸電源和信號時，建議選擇進(jìn)階級的產(chǎn)品，根據(jù)信號速率的不同要求選擇不同針腳數(shù)（包括16pos和24pos）的連接器。

3如果同時需要傳輸電源和信號，而信號速率要達(dá)到40Gbps時，可選擇24pos專業(yè)級的產(chǎn)品。同時在專業(yè)級的產(chǎn)品中，Molex還提供防水防塵級別高達(dá)IPX8的連接器。

表1：Molex不同級別USB Type-C連接器

（資料來源：Molex）

根據(jù)應(yīng)用場合及PCB裝配方式的不同，Molex也在不斷豐富自己的USB Type-C產(chǎn)品組合，推出了板上型、沉板型、直立型、側(cè)立型等各種不同配置的產(chǎn)品，讓用戶在產(chǎn)品選型時不必東奔西走，一站式滿足各式各樣的設(shè)計需求。而且在每一種產(chǎn)品配置中，Molex也都做了特殊的優(yōu)化，這從圖4展示的直立型USB Type-C插座的設(shè)計中，就可見一斑。

由此可見，面對持續(xù)高速增長的USB Type-C市場，Molex無論是在產(chǎn)品的品質(zhì)還是產(chǎn)品組合的豐富性上，都已經(jīng)做足了準(zhǔn)備，而且從Molex的2021年新品發(fā)布計劃中可以看出，其步伐明顯在加快。

原文標(biāo)題：什么樣的USB Type-C連接器值得選？本文告訴你~

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