Распиновка USB разъемов (micro, mini, Type C): распайка кабелей зарядки

Содержание

1. Устройство USB разъема и назначение контактов
2. Примеры обозначения на схеме
3. Типы USB разъемов и их распайка
4. Распиновка USB 2.0
5. Распиновка Mini USB
6. Распиновка Micro USB
7. Распиновка USB 3.0 (Type C)
8. Распиновка Apple Lightning
9. Особенности USB-OTG
10. Как припаять USB разъем к плате телефона

Впервые введенный в 1995 году стандарт USB содержит требования к интерфейсу, обеспечивающему передачу данных между хостом и периферией, а также питание подключаемых периферийных устройств. Помимо протокола обмена по последовательной шине, стандарт подразумевает унификацию кабелей, а также коннекторов. Поэтому в быту термином USB называют разъемы стандарта USB и шнуры, оснащенные такими разъемами.

Устройство USB разъема и назначение контактов

Особенностью конструкции терминала USB являются удлиненные земляные (GND) контакты. Это дает возможность выполнять отключение и подключение устройств «на горячую», то есть, без снятия питания. При подключении разъема контакты GND входной и ответной сторон соединяются первыми, уравнивая потенциалы земляных шин с двух сторон. Это оберегает оба устройства от перенапряжений при замыкании сигнальных контактов. При отключении «земляные» контакты размыкаются последними, оберегая оборудование от выхода из строя.

Удлиненный «земляной» контакт

Иногда удлиненными делают два контакта – «земляной» и плюс питания (V BUS).

В состав интерфейса любой версии входят:

• линия питания;
• линия передачи данных (одна или несколько).

Коннектор каждого типа содержит обязательный набор контактов, к которым подключаются соответствующие линии. Внутри каждой версии разъемов есть взаимно подходящие друг к другу терминалы типа «вилка» (male, «папа», M USB), а также «розетка» (female, «мама», F USB). Male и female сокеты могут устанавливаться как на шнуре, так и на ответной части (на плате устройства и т. п.)

Примеры обозначения на схеме

Отдельного условно-графического обозначения (УГО) для разъема USB нет. Коннектор может быть обозначен как обычный разъем, используя символы, предусмотренные ГОСТ 2.743-91 (ЕСКД) или ГОСТ Р МЭК 60617-DB-12M-2015.

Так можно обозначать разъем USB согласно ЕСКД

В соответствии с Федеральным законом N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации» применение ГОСТ в настоящее время носит добровольный характер, поэтому можно использовать другие символы, позволяющие однозначно распознавать разъемное соединение на схеме.

Обозначение коннектора USB на схеме с указанием типа соединителя

Типы USB разъемов и их распайка

Для каждого разъема стандарт задает количество выводов в разъеме, их расположение и назначение (pinout).

Распиновка USB 2.0

Расположение выводов коннекторов стандарта USB 2.x

Все версии стандарта стандарта USB2.x предусматривают подключение:

• со стороны хоста коннектором типа USB-А;
• со стороны периферийного устройства разъемом USB-B.

На самом деле это правило соблюдается не всегда, поэтому терминалом USB-A часто оснащается периферия. Выводы, обозначенные одинаковыми цифрами на коннекторе типа А и типа B соединяются между собой (посредством проводников шнура).

Для упрощения разделки разъемов, а также снижения вероятности ошибки применяется цветовая маркировка проводов – каждый проводник имеет свой цвет изоляции. Общепринятое применение цветов изоляции указано в таблице (в ней же приведено назначение каждого пина).

№ вывода	Назначение	Цвет
1	VBUS(VCC, +5V, Power)	Красный
2	Data-	Белый
3	Data+	Зеленый
4	GND («земляной» контакт)	Черный

Мнение эксперта

Становой Алексей

Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.

Задать вопрос

С гальванической точки зрения цвет изоляции не имеет никакого значения – можно применять любые провода, хотя «по цветам» подключать гораздо удобнее. При безошибочной разделке соединение будет работать в любом случае.

Распиновка Mini USB

При всех достоинствах коннекторов USB-A, USB-B они оказались неудобны для применения в мобильных и малогабаритных гаджетах из-за своих размеров. Сначала разработчик телефонов оснащали свои устройства терминалом USB-А (он немного компактнее, чем USB типа B), но это техническое решение «не пошло». Специально для подобных случаев разработан малогабаритный коннектор Mini USB двух типов – A и B. Наибольшее распространение получил Mini USB B. Коннектор с индексом A менее востребован, ведь хостом обычно служит стационарное устройство – компьютер, ноутбук и т.п., где удобнее иметь обычный USB type A.

Расположение выводов разъемов MiniUSB А, MiniUSB B

Распиновка разъема mini USB , а также цветовая маркировка линий приведены в таблице.

№ вывода	Назначение	Цвет
1	VBUS(VCC, +5V, Power)	Красный
2	Data-	Белый
3	Data+	Зеленый
4	Резерв	Сиреневый
5	GND («земляной» контакт)	Черный

В гаджетах, поддерживающих функцию OTG, резервный вывод применяется для идентификации хост-периферия. Для этого он или замыкается на общий провод перемычкой, или остается неподключенным.

Распиновка Micro USB

Еще меньшие габариты имеет сокет MicroUSB. Его спецификация также содержит два типа соединителей – А и B. По расположению выводов и распиновке по цветам его пины совпадают с разъемом Mini USB.

Расположение выводов MicroUSB A и MicroUSB B

Распиновка USB 3.0 (Type C)

Сокет стандарта USB2.x имеет неудобство – при подключении надо соблюдать правильную ориентацию разъема. Это некомфортно, да и развитие стандарта USB потребовало включать в интерфейс дополнительные сигналы. Для них места в терминалах старого образца уже не было. Все это привело к появлению интерфейса USB3, для которого разработан терминал USB type C. Его конструкция симметрична, поэтому его можно подключать любой стороной, что дает пользователю дополнительное удобство. Коннектор этого стандарта может быть с любой стороны кабеля – как со стороны хоста, так и со стороны периферии.

Расположение выводов коннектора USB type С (вид со стороны внешней части вилки)

В таблице указано назначение и цвет изоляции проводов по каждому выводу.

№ вывода	Назначение	Цвет
A1(B1)	GND	Черный
A2(B2)	TX1+(RX1+)	Линия передачи (приема) данных USB3
A3(B3)	TX1-(RX1-)	Линия передачи (приема) данных USB3
A4(B4)	VBUS	Плюс питания
A5(B5)	CC1(2)	Канал конфигурации
A6(B6)	Data+	Канал передачи данных USB2
A7(B7)	Data-	Канал передачи данных USB2
A8(B8)	SBU1(2)	Дополнительный канал
A9(B9)	VBUS	Плюс питания
A10(B10)	RX1+(TX1+)	Линия приема (передачи) данных USB3
A11(B11)	RX1-(TX1-)	Линия приема (передачи) данных USB3
A12(B12)	GND	Черный

Каналы питания (плюс и минус) у приемной и передающей части расположены одинаково. Каналы передачи данных у приемного и передающего устройства перекроссироованы – то, что для одного устройства является передающей линией (TX), для другого является принимающей (RX).

В состав интерфейса входят линии Data+ и Data- для поддержки USB2. Каналы RX, TX составляют линию передачи USB3.

Версия USB 3.x не обязательно предполагает терминал USB type С. Такой коннектор применяется начиная с версии 3.1. А версия 3.0 совместима с разъемом USB 2, но, чтобы отличать ее от предыдущих разработок, производители маркируют такой разъем Super Speed (SS). Увидев обозначение SS на USB терминале, надо понимать, что речь идет о высокоскоростном канале, но разъем может быть и от второй версии интерфейса.

Коннектор USB 3.0 со старым разъемом с маркировкой SS

Распиновка Apple Lightning

Расположение пинов на коннекторе шнура Lighntning

Корпорация Apple пошла по своему пути, поэтому в своих гаджетах использует разъем типа Lightning. Этот коннектор, впервые примененный еще в 2012 году (значительно раньше, чем USB type C), имеет симметричную форму и цоколевку – его можно подключать любой стороной. Конструктивно разъем несимметричен, но коннектор на кабеле имеет два ряда выводов, расположенных на двух сторонах. При подключении контроллер определяет, какой стороной подключен кабель, а далее переключает выводы в соответствии с подключением.

Расположение выводов гнезда Lightning

№ вывода	Назначение
1	GND
2	Линия данных 0+
3	Линия данных 0-
4	Линия идентификации ID0
5	Power (питание)
6	Линия данных 1-
7	Линия данных 1+
8	Линия идентификации ID1

Apple совершает постепенный разворот в сторону стандарта USB. Начиная с 2017 года все больше новых «яблочных» гаджетов оснащается коннектором USB type C.

Рекомендуем: Какие бывают виды разъемов для зарядки телефонов

Особенности USB-OTG

Многие периферийные устройства (флеш-накопители, картридеры, клавиатура и т. п) подключаются к компьютеру через порт USB с соответствующим разъемом. У мобильных устройств (смартфонов, планшетов) такого порта нет, поэтому подключение такой периферии возможно только через компьютер, что крайне неудобно.

Но если телефон поддерживает функцию On-the-Go (OTG), то эта проблема легко обходится. Надо всего лишь приобрести адаптер USB-miniUSB (или USB-USB type С, в зависимости от смартфона). Для пользователя он выглядит как переходник с двумя разными разъемами с противоположных сторон. С его помощью можно подключать многие USB-устройства непосредственно к телефону. Надо помнить, что мобильный гаджет должен поддерживать сервис OTG, в противном случае приобретение адаптера окажется пустой тратой денег.

Подключение флеш-накопителя через OTG-адаптер

В состав порта USB входит линия питания, но ее возможности у смартфонов ограничены. Подключить серьезную нагрузку по питанию не получится, поэтому через OTG нельзя работать, например, с жесткими дисками или другими энергоемкими устройствами. Но возможно подключение On-the-go внешней периферии, питающейся от внешнего источника (например, от сети или собственного аккумулятора).

Читайте также

Как заменить разболтанное гнездо зарядки телефона

 

Как припаять USB разъем к плате телефона

Случается, что ответная часть разъема, которая находится на плате, выходит из строя. Это может случиться из-за неаккуратного обращения, когда при подключении и отключении прикладываются излишние усилия, а также по другим причинам (попадание жидкостей или инородных предметов и т.п.). В этом случае коннектор придется заменить.

Мнение эксперта

Становой Алексей

Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.

Задать вопрос

Существует мнение, что у терминала Lightning при небрежном обращении из-за особенностей конструкции обычно выходит из строя коннектор на кабеле. Исправить эту проблему дешевле и быстрее. Достаточно лишь купить шнур. У USB же разъема поломке чаще подвержена неподвижная часть, и чтобы ее заменить, потребуется разборка телефона и специальное оборудование. Возможно, что эта версия имеет под собой основание, для ее подтверждения или опровержения надо лишь, чтобы кто-то накопил и привел для общего сведения статистику.

Замена коннектора на плате — весьма трудоемкий процесс. Помимо терпения и аккуратности он требует дополнительного оборудования и навыков обращения с ним.

Первое, с чем придется столкнуться – до платы надо будет добраться. Конструкции большинства современных смартфонов неразборные. Перед началом разборки аппарат надо выключить штатной кнопкой и снять с телефона все, что получится:

• сим-карту;
• карту памяти;
• заглушки с разъемов;
• другие съемные аксессуары.

Дальнейшие действия и набор инструментов зависят от типа телефона, но в любом случае нужны будут:

1. Отвертка для вывинчивания крепежа.
2. Тонкая отвертка для отжатия защелок.
3. Во многих случаях понадобится гитарный медиатор – вместо отвертки или вместе с ней.
4. Промышленный фен с регулировкой температуры и узкой насадкой для размягчения клеевого слоя.
5. Пинцет.

С помощью фена надо прогреть корпус по периметру, размягчая клей и одновременно расширяя щель медиатором. Потом присоской надо снять крышку.

Снятие крышки телефона

Добравшись до платы, надо продуть ее от пыли. Не помешает протирка спиртом от грязи. На фен устанавливается тонкая насадка, выбирается температура воздуха около 350 градусов, поток воздуха 40%. После небольшого прогрева разъема и платы вокруг него наносится капля жидкого флюса так, чтобы жидкость затекла под коннектор. Продолжая нагрев, надо периодически нажимать на корпус пинцетом или зубочисткой, пока он не сдвинется с места. Тогда его можно удалить с платы.

Демонтаж коннектора с платы

После снятия элемента надо удалить излишки припоя. Сделать это можно с помощью кусочков оплетки. Затем остатки флюса надо отмыть спиртом.

После очистки посадочного места надо нанести немного флюса на посадочные места, точно установить разъем по контактным площадкам и прижать его к плате пинцетом. Набрав на жало паяльника немного припоя, надо припаять сначала лепестки, которыми коннектор крепится к плате, а во вторую очередь – контактные площадки. После пайки надо снова смыть остатки флюса и можно собирать телефон в обратном порядке.

Вновь установленный разъем

Технологии не стоят на месте, все развивается, и все чаще слышны голоса о том, что время существования USB подходит к окончанию. Что на смену этому стандарту придут беспроводные технологии. На самом деле разработчиками такого подключения придётся решать проблему обеспечения питанием периферии, ведь беспроводные способы передачи энергии далеки от совершенства, а средствами стандарта USB этот вопрос решается легко. Поэтому в ближайшее время отказ от этого параллельного интерфейса не выглядит вопросом ближайшего будущего. Скорее всего, следует ожидать развития внутри стандарта (и появления новых типов коннекторов). А возможности для этого далеко не исчерпаны.

Разъёмы MicroUSB с установкой

Обычные, самые распространённые разъёмы microUSB под пайку на ремонт.
В магазине в розницу их продают по 30-50р, а в ремонтных мастерских по 200-300р
Прислали в пакетике ровно 50 штук


Их размер всем известен, на руке выглядят мизерными

Со всех сторон в ч/б виде

Писать о них собственно нечего, обычно причина выхода из строя — неаккуратная вставка штекера.
Для наглядного примера, покажу их реальное применение.
Пациент — планшет Lenovo IdeaTab A7600 с оторванным разъёмом microUSB. В мастерской за ремонт заломили 2500р, после чего он попал ко мне 🙂
Процесс разборки планшета не фотографировал, но если это кого-то интересует — напишите и разборку следующей железки буду описывать подробнее.
Посадочное место после удаления остатков разъёма.

Примечательно, что выдрали его «с мясом» вместе с печатной фольгой и дорожками подключения. Печальный итог — передачи данных через USB больше не будет — слишком трудоёмко нормальное полное восстановление. Если есть хороший микроскоп и твёрдая рука, можно попытаться восстановить соединения, иначе разъём можно будет использовать только для зарядки планшета.

Если разъём припаять только за ушки — его выдерут максимум через месяц эксплуатации, поэтому в данном случае необходимо усиливать крепление.
Приклеивание разъёма не обеспечит необходимую прочность соединения и к тому-же, клей может затечь внутрь.
Другой вариант — изготовить хомут и им прижать разъём к плате.
Я выбрал третий вариант — сплошная боковая пропайка разъёма, усиленная самим припоем.

Технология следующая:
— убираем излишки припоя с платы

— убираем скальпелем маску в нужных местах

— прикидываем, достаточно-ли этого будет

— залуживаем фольгу, лишний припой убираем

— прихватываем разъём в районе ушек

— вставляем в разъём ненужный microUSB штекер

— наклоняем плату, припаиваем разъём и полностью заливаем припоем боковины.
— припаиваем крайние контакты питания

Вставлять штекер необходимо для того. чтобы снизить вероятность затекание припоя внутрь гнезда (после чего его останется только выкинуть).
При пайке нельзя пользоваться жидким флюсом, т.к. он попадает внутрь разъёма и кроме того способствует затеканию туда припоя.
Результат выглядит неказисто, зато надёжно

Удивительно, но разъём, припаянный даже таким образом, умудряются выдирать 🙂

Если всё оставить как есть, планшет будет заряжаться током не более 0,5А, т.к. он не определяет перемычку между DATA+ и DATA- в сетевом адаптере, поэтому желательно перемычку поставить на самой плате. Для выполнения этой операции, нужен микроскоп и твёрдая рука. С руками проблем пока нет, но хороший микроскоп отсутствует, поэтому проводить эту работу было довольно сложно.

Необходимо скальпелем снять защитную маску с пятаков DATA+ и DATA- и спаять их вместе каплей припоя, стрелкой показал это место.

После переделки, планшет можно будет подключать на зарядку к USB порту, который способен отдать полный ток заряда (в данном случае 1,5А)

Теперь надо подпилить дремелем или скальпелем корпус, чтобы наплывы припоя не мешали поставить плату на место.

Установленная плата

Планшет собран, заряд идёт током 1,45А

Вывод: берегите себя, время и гаджеты 🙂

Планирую купить +78 Добавить в избранное Обзор понравился

+109 +216

pcb — Как припаять этот разъем USB?

спросил

9 лет, 11 месяцев назад

Изменено 2 года, 3 месяца назад

Просмотрено 43к раз

\$\начало группы\$

Я купил эту часть micro usb:

Мне нужно припаять ее к печатной плате, которую я разработал, но у меня куча проблем, чтобы понять, как это сделать, потому что вкладки очень близко друг к другу и трудно достигать. Есть ли способ сделать это / есть ли на разъеме посторонние детали, которые я могу удалить, чтобы облегчить пайку?

• печатная плата
• USB
• пайка
• печатная плата в сборе

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

При условии, что ваша печатная плата уже имеет правильную посадочную поверхность, лучший способ припаять ее — это пайка горячим воздухом/пастой или печь.

Вот изображение того, как выглядит посадочное место для похожего разъема (или такого же, я не совсем уверен) на плате, которую я недавно разработал.

Я припаял эти разъемы к печатным платам с помощью пасты и горячего воздуха (вы можете посмотреть короткое видео о том, как выглядит горячий воздух здесь). Главное, чтобы все контактные точки оплавились сразу, иначе вы застрянете с механическими нагрузками на стыки (что, конечно, нежелательно) или плохими контактами.

Печь и паяльная паста также могут работать аналогично. Общим методом для этого было бы нанести пасту, установить разъем, поместить плату в печь и нагревать ее, пока не сформируется соединение.

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

При условии, что у вас нет термофена или паяльника с очень маленьким наконечником, лучше всего поместить разъем на печатную плату, припаять все контакты сразу, а затем удалить короткие замыкания с помощью фитиля для припоя. Некоторое количество олова останется между контактами и контактными площадками, удерживающими разъем.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Я перепробовал множество методов и обнаружил, что лучше всего работают следующие:

1. Используйте тонкий наконечник
2. Флюс на контактах разъема и на всех контактных площадках на плате
3. Предварительно залудить контакты разъема один за другим
4. Разместите разъем на плате — аккуратно совместите все контакты на контактных площадках, оставив немного свободного места на каждой контактной площадке.
5. Аккуратно надавите на разъем, припаивая одну из боковых крышек к плате. Будьте осторожны, чтобы не сдвинуть разъем. В случае случайного перемещения отпаяйте боковую заглушку и повторите попытку (начиная с шага 3).
6. Припаяйте другой боковой клапан. Разъем не будет двигаться легко, но все же будьте осторожны.
7. Припаяйте каждый контакт к его контактной площадке, прикоснувшись жалом паяльника к свободному пространству, оставленному на каждой контактной площадке. Возможно, вам придется добавить немного припоя на наконечник перед пайкой каждого контакта, но будьте очень осторожны, чтобы не добавить слишком много, иначе вы рискуете создать перемычки между контактными площадками.

Удачи!

РЕДАКТИРОВАТЬ: опечатка

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Для этого можно использовать «пайку методом пайки».

На ютубе есть хорошее видео по этому поводу. По сути, вы наносите флюс на всю площадь, затем просто проводите утюгом и припаиваете все контакты. Припой отделится, если вы все сделаете правильно.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Разъем USB, который вы пытаетесь использовать, предназначен для установки на печатной плате с дорожками, уже расположенными в правильных положениях, чтобы разъем USB мог опираться на них. Вы должны либо перепроектировать и распечатать свою печатную плату, либо попытаться аккуратно добавить дорожки на печатную плату, которую вы сделали, и смонтировать разъем на поверхности.

\$\конечная группа\$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Провода для пайки вместо mini USB

спросил 3 года, 2 месяца назад

Изменено 3 года, 1 месяц назад

Просмотрено 2к раз

\$\начало группы\$

Я работаю над проектом, который должен занимать как можно меньше места. Один из компонентов включал порт мини-USB, который я распаял.

Единственная проблема в том, что подушечки слишком маленькие. Я могу легко залудить провода и оттуда припаять соединение к контактным площадкам, но это становится беспорядком. Существуют ли способы надежно припаять несколько проводов к 5 контактным площадкам или, может быть, к набору контактов с правильным шагом, на одном конце которых есть провода? Таким образом, мне просто нужно было правильно их выровнять и припаять.

• USB
• пайка

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Доступны плоские ленточные кабели с различным шагом, как этот.

Я бы не стал паять кабель на такие маленькие площадки. Существует риск «отклеивания» колодок при «движении» кабеля.

Альтернативой является пайка магнитных проводов. Они представляют собой сплошные медные провода с покрытием (эмалевым) слоем и легче ленточных кабелей.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Вы не сказали, к чему будет подключаться другой конец провода.

Я сделал это несколькими способами.

1) Используйте проволочную обмотку 30 AWG, припаянную к контактным площадкам. Залудите контактные площадки, зачистите около 0,75 мм изоляции от проволочного провода Kynar и залудите его припоем, добавьте немного флюса на контактные площадки припоя на плате, затем протрите провода на место. Делайте по одному проводу.

С микроскопом это сделать легко. Обязательно предусмотрите некоторую форму разгрузки проводов от натяжения.

2) Используйте гибкую печатную плату с правильной площадью основания, соответствующей расстоянию между контактными площадками. Мы создаем продукт, который делает именно это. Разъем USB удаляется с оригинальной платы, затем печатная плата гибкой полосы припаивается к оригинальным площадкам.

В нашем случае на гибкой печатной плате также есть точки разгрузки от натяжения, которые припаяны к оригинальным монтажным площадкам разъема USB.

Я дополню этот ответ фотографиями после того, как сделаю их.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Я бы сделал небольшой разъем из эпоксидной смолы и медной фольги в форме буквы V, чтобы удлинить 5 контактных площадок до разъема. попробуйте самодельные разъемы

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

для шага 0,8 мм с 5 разъемами «плата-провод» — перейдите по ссылке.

Я думаю, что это соответствует вашему описанию. разъем с боковым входом.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Зачищенный и залуженный USB-кабель обычно имеет провод 26ga, который очень легко припаивается к контактным площадкам mini-USB. Если вы пойдете по этому пути, убедитесь, что на кабеле есть некоторая разгрузка от натяжения, чтобы случайно не потянуть колодки вверх.

Чтобы упростить эту задачу, предварительно выровняйте провода с помощью небольшого приспособления, затем склейте их вместе каптоновой лентой, чтобы они удерживались на правильном расстоянии и в правильной последовательности. Затем поместите это на плату и припаяйте.