ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
Oct 29/9 30/9 # Rohde supersquare
Nov # TME (2) square

ETNtv

Watch ECF videos

 
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Ziphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

 2022  # square  (4)
TMSNet  advertisement
ETNdigi
Jan # Farnell sajt skyskrapa
ecf 2023 - reklam
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Tweet

TECHNICAL ARTICLES

Nyt on aika vaihtaa USB-C-liitäntään!

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 26.08.2022
  • Devices
  • Embedded

C-tyypin USB:llä on monia etuja vanhempiin liitäntöihin verrattuna. Sitä e voi liittää väärinpäin, se on paljon vakaampi, siirtää dataa nopeammin ja tuo suuremman tehon lataukseen. Suunnittelijoiden on aika siirtyä tulevaisuuden liittimeen.

Artikkelin on kirjoittanut Rutronikin tuotemarkkinointipäällikkö Marko Milosevic. 

Aikaisemmin käyttöön tulleet USB-liitännät, kuten USB-A/B, mini tai micro, ovat hitaasti mutta varmasti häviämässä. Tähän vaikuttaa myös myönteinen hintakehitys, joka on seurausta panostuksesta USB-C:n tuotekehityksen ja tarjonnan lisäämisestä sekä kysynnän kasvusta.

Toisaalta edellä mainitusta seuraa, että ennemmin tai myöhemmin valmistajat alkavat luopua aikaisempien USB-komponenttien tarjonnasta. Tämän takia Rutronikin Marko Milosevic suositteleekin asiakkaitaan siirtymään uusimman sukupolven komponentteihin jo mahdollisimman aikaisessa vaiheessa tulevaa kilpailukykyä silmällä pitäen. Mutta mitä suunnittelijoiden pitää ottaa huomioon siirtymävaiheessa?

Kun USB-C:n tuotekehitys aloitettiin, useiden liitinvalmistajien tavoitteena oli 24-nastainen liitin. USB Implementers Forumin eli USB-IF määritteli kontaktimäärän näin suureksi, jotta tulevalla liittimellä oli mahdollista vastata vaadittuihin datansiirron ja latausnopeuden vaatimukset.

Kohti USB-C:tä

Uuden tuotteen valmistamiselle näin suuren kontaktimäärän toteuttaminen vaati suurta paneutumista asiaan. Ennen kaikkea piti ratkaista, miten aikaisempien neljän tai viiden liitinnastan integroimisen sijaan nyt integroitaisiin 24 nastaa. Käytännössä se tarkoitti vaatimusta juottaa kaksi riviä liitinnastoja. Seurauksena on valmistusprosessin monimutkaistuminen, sillä toisen rivin juotosten tarkistaminen ei ole helppo tehtävä. Yksi ratkaisu voisi olla, että vain yksi ulompi rivi juotettaisiin.

Niinpä tuotekehittäjät kysyivät aivan aiheesta, onko ylipäänsä ja missä laajuudessa lainkaan järkevää siirtyä esimerkiksi micro-USB:stä paljon vaikeammin valmistettavaan 24-nastaiseen USB-C-liittimeen. Micro-USB:n kytkentämekanismista oli tullut suosittu ja se oli saanut paljon luottamusta markkinoilla, etenkin kun USB-C tulisi olemaan kustannuksiltaan sitä paljon kalliimpi.

Valmistajat ja USB-IF ovat reagoineet markkinoiden tarpeisiin kehittämällä esimerkiksi kevytversioina 16-, 14- tai jopa 6-liitinnastaisia USB-C-liittimiä sovelluksiin, joissa ei tarvita kaikkein suurimpia nopeuksia. Näiden versioiden etuina ovat yksinkertaisempi valmistusprosessi ja ennen kaikkea edullisempi hinta. Tämä mahdollistaa taloudellisesti järkevän siirtymisen USB-C-komponentteihin. Edelläkävijöitä siirtymisessä USB-C:n käyttäjiksi ovat olleet teholähteiden valmistajat sekä tietenkin PC-laitteiden ja kannettavien tietokoneiden valmistajat. Myös ajoneuvojen valmistajat ovat kiinnostuneita integroimaan USB-C-komponentteja viihdejärjestelmiinsä.

Sen lisäksi, että tarjolla on eri nastamäärillä varustettuja USB-C-komponentteja, valmistajat ovat nyt monipuolistaneet USB-C-valikoimaansa tarjoamalla esimerkiksi vaaka- tai pystyasentoon asennettavia, keskeltä asennettavia ja vedenpitäviä komponentteja.

Tehonsyöttö, datansiirto vai molemmat?

Kytkennältä edellytettävät vaatimukset ovat kaiken a ja o. Seuraavassa esitettävät kysymykset auttavat tuotesuunnittelijoita valitsemaan sopivimman USB-C-liittimen.

Mitä signaalia ja mitä siirtonopeutta kyseinen sovellus edellyttää: riittääkö USB 2.0 vai tarvitaanko nopeampaa?

Tässä vaiheessa on selvitettävä, kuinka monella liitinnastalla sovelluksessa tullaan toimeen. Jos sovelluksessa on käytössä USB 3.0:n siirtonopeuksia, 6- tai 16-nastaisia komponentteja ei voida käyttää. Näin on esimerkiksi silloin, kun ulkoista monitoria käytetään kannettavan tietokoneen telakointiasemana. Kun halutaan hoitaa datansiirto ja tehonsyöttö samalla kaapelilla, suositeltavaa on käyttää 24-nastaisia versioita, joista esimerkkeinä voidaan mainita Molexin ja JAE:n valikoimissa olevat erilaiset versiot.

Kumpi vaihtoehto sopii paremmin suunnitteluun: ylhäältä vai keskeltä asennettava? Pysty- vai vaakasuoraan asennettava? Mikä on keskikorkeus?

Eniten käytetään vaakasuoraan ylhäältä asennettavaa USB-C-versiota. Valmistajista erityisesti JAE toi jo varhain suuren valikoiman, jossa tarjolla paljon erilaisia komponentteja. Sen suosituimmat tuotteet ovat 16-nastaiset versiot DX07S016JA1R1500 ja DX07 S016JA3R1500, jotka eroavat toisistaan ainoastaan DIP-leveyden osalta. Sen 24-nastainen versio DX07S024JJ2R1300 on varustettu komponentin takaosassa olevalla lisäsuojauksella. Myös Molex tarjoaa kaiken aikaa laajenevaa valikoimaa, johon kuuluu yksinkertainen 6-napainen liitin 2171570001. Sekä JAE:n että Molexin komponenttivalikoimissa on eri liitinnapamäärillä (6, 14, 16 ja 24 napaa) varustettuja komponentteja.

Erityisesti mobiililaitteiden yhteydessä komponentin keskikorkeus on tärkeässä osassa: sitä käytetään määritettäessä painetun piirilevyn korkeus oikeaksi lähtöä ajatellen. Mobiililaitteiden kuten älypuhelimien tai lukulaitteiden valmistajat asentavat piirilevyn hieman eri korkeudelle koteloon nähden. Esimerkiksi jos piirilevy asettuu hyvin alas verrattain korkean ”keskikorkeuden” omaava liitin tai korkeudeltaan riittävä liitinkomponentti tarvitaan, jotta saavutetaan haluttu asennustaso, mikä on USB-C-kytkennän kannalta paras. Jos asennettu piirilevy on samalla tasolla kuin liitin, valitaan keskikorkeudeksi lähellä 0 mm oleva arvo, koska mitä todennäköisimmin piirilevylle muodostuu painanne. Tässä tapauksessa suositeltavinta on käyttää keskeltä asennettavaa versiota. Näin ollen valittaessa USB-C-komponenttia sen korkeus on varsin ratkaisevassa asemassa. Kun piirilevyn ja kotelon suunnittelua sovitetaan yhteen korkeuden pitää olla juuri oikea. JAE:n ja Molexin valmistamien liittimien korkeudet vaihtelevat yleensä -0,52 mm:n (keskeltä asennettava) ja 5,9 mm:n (päältä asennettava) välillä.

Paljon käytettyjä ovat vaakasuuntaan asennettavat liittimet, joita asennetaan älypuhelimiin ja kannettaviin tietokoneisiin. On kuitenkin tiettyjä tapauksia, joissa komponentti joudutaan asentamaan pystysuoraan piirilevylle. Näin on silloin, kun USB-C-liitännän välttämättä halutaan ulottuvan kotelosta ylöspäin. Piirilevyn ja liitinlähdön välinen vaikutus toisiinsa on olennainen asia.

Onko sillä väliä, onko liitin vedenpitävä?

Suunnittelun alla oleva sovelluksesta riippuu, onko se alttiina ulkoisille häiriötekijöille. Onko kyseessä veteen upotettava laite tai ovatko siinä olevat avoimet aukot alttiina roiskeille? Tällöin tietysti ainoa suositeltava liitin on vedenpitävä. Jos kyseessä on liikkuva laite, kuten polkupyörän valaisin, jota ladataan USB-C-liitäntää käyttäen mutta signaalin siirtoa ei tarvita, Molexin vedenpitävä 6-napainen liitin 2171760001 on riittävä valinta. Jos sen sijaan tarvitaan lisäksi USB 2.0 -standardin mukaista signaalinsiirtoa, esimerkiksi Molexin 16-napainen liitin 2130830005 on hyvä valinta.

Jos suunnittelija haluaa kattaa kaikki vaihtoehdot ja saavuttaa sekä nopean lataus- ja datansiirtomahdollisuuden, tarvitaan 24-napainen USB-C-liitin. Esimerkiksi JAE:n DX07WH24JA3R1200 on liitin, joka on suunniteltu tarjoamaan yhä kasvavia siirtonopeuksia, jolloin sitä voidaan käyttää myös siirtonopeuksien kasvaessa tulevaisuudessa eikä komponenttia tarvitse vaihtaa sen takia.

Tukea valintaoppaasta

USB-C-liitännän käyttöönotto on ratkaiseva askel sovelluksia optimoitaessa. Tällöin loppukäyttäjän kannalta käytännöllisyyttä ja tehokkuutta saadaan parannettua. Valmistaja puolestaan voi kehittää tuotteitaan vastaamaan tulevaisuuden vaatimuksia, edesauttaa suunnittelun turvallisuusnäkökohtia ja optimoida pitkällä tähtäimellä materiaalien käyttöä. Rutronik edustaa laajaa tuoteportfoliota ja antaa asiantuntemuksensa käyttöön valittaessa parhaiten sovelluksiin sopivia USB-C-komponentteja. Rutronik24:ssa asiakkaat voivat tutustua valikoimaan ja siellä on myös ilmainen asiantuntijoiden kokoama USB-C -valintaopas.

Selector Guide löytyy täältä.

back to top
MORE NEWS

Yhdellä piirillä kahden portin USB-laturi

Yhä useamman uuden puhelimen mukana ei tule laturia, joten markkinoilla on tarvetta entistä paremman hyötysuhteen laitteille. STMicroelectronics halajaa näille markkinoille uudella USB:n tehonsyöttöstandardia (PD) tukevalla kahden portin piirisarjallaan.

Suurin osa Pentagonin alihankkijoista ei täytä tietoturvavaatimuksia

Ensimmäinen perusteellinen analyysi Yhdysvaltain puolustusteollisuuden kyberturvallisuuden tilasta paljastaa, että lähes 90 prosenttia puolustushallinnon urakoitsijoista ei täytä vaadittuja turvallisuusstandardeja. Näillä urakoitsijoilla on hallussaan arkaluonteisia kansallisia turvallisuustietoja, ja ne joutuvat jatkuvasti valtion tukemien hakkerien hyökkäysten kohteeksi, kertoo AtlasVPN.

Muista sähköautoa ladatessa: Supersukopistorasia ei auta, jos pistotulppa on sekundaa

Sähköauton lataamiseen on suositeltavinta käyttää siihen tarkoitukseen suunniteltua, standardin IEC 61851-1 mukaista kiinteästi asennettua latausasemaa, jossa on sähköauton lataamiseen suunniteltu järeä pistorasia tai autoon sopivalla pistokkeella varustettu kiinteä kaapeli.

Pohjoisen robottiautotesti päättyi menestyksellisesti

Sensible 4 kertoo, että ankarissa arktisissa sääolosuhteissa Norjan Bodøssa toteutettu kolmen vuodenajan robottiautokoe päättyi menestyksekkäästi. Pohjoismainen projekti toi arvokkaita näkemyksiä ja dataa, joita käytetään edelleen automatisoidun ajotekniikan kehittämiseen ja tehostamiseen ankarissa sääolosuhteissa.

200 megapikseliä, mutta muuten konservatiivinen uutuus

Samsung on julkistanut uudet Galaxy S23 -puhelinsarjansa. Moni tavoin uutuudet ovat edeltäjiensä kaltaisia ja Sasungia voisi kutsua konservatiiviseksi, jopa varovaiseksi. Eniten pöhinää aiheuttanee Ultra-huippumallin 200 megapikselin pääkamera.

Japanilaiset kutistivat 5G-sisätukiaseman

Japanilaiset ovat onnistuneet kehittämään sisätiloihin erittäin pienikokoisen 5G-tukiaseman. Se toimii 28 gigahertsin alueella ja on ensimmäinen tämän taajuusalueen tukiasema, joka säteilee monelle sektorille.

4G-signaali sotki televisiokanavat

Syksyllä alkoi televisiokuva yllättäen pätkiä. Tai oikeastaan pikselöityä. Ja sitten hävisi osa kanavista kokonaan, missä erityisesti Ylen HD-kanavien katoaminen harmitti. Syyksi paljastui lopulta jo kymmeniä tuhansia antenneja vaivannut ongelma: 4G-signaali.

Radiotekniikka kaipaa lisää opiskelijoita

Radiotekniikan insinöörejä tarvitaan paljon enemmän kuin alalle valmistuu. Tähän ongelmaan etsitään ratkaisuja huomenna Aalto Yliopiston rekrymessuilla, jossa alan yritykset esittelevät uramahdollisuuksia yhdessä Sähköinsinöörikillan kanssa.

Kiina ei pysty valmistamaan edistyneimpiä mikropiirejä

Kiina on investoinut valtavia rahoja ottaakseen kiinni lännen ja Taiwanin etumatkan piirien valmistuksessa. Nyt tielle on tullut korkea muuri, sillä kiinalaiset puolijohdetalot eivät voi saada käyttöönsä uusinta askelvalotustekniikkaa.

30 watin teholähde neliötuumalla

Joskus laitteessa on vähän piirilevytilaa, mutta komponenteille joutuu silti syöttämään tehoa luotettavasti ja korkealla hyötysuhteella. RECOM on esitellyt DC-DC-teholähteen, joka vastaa hyvin kovimpiinkin vaatimuksiin.

 2022  # mobilbox
Sep Oct # Rohde mobilbox
Jan # Farnell  mobilbox f skyskrapa
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Kuinka suunnitella ToF-kamerajärjestelmä?

Monessa konenäkösovelluksessa vaaditaan erilaisten kohteiden etäisyyksien tarkkaa mittaamista. Tämä artikkeli tarjoaa yleiskatsauksen jatkuvan säteilyn (Continous Wave) CMOS-pohjaisen ToF-kamerajärjestelmän tekniikkaan ja sen eduista perinteisiin 3D-kuvausratkaisuihin verrattuna.

Lue lisää...

OPINION

4G-signaali sotki televisiokanavat

Syksyllä alkoi televisiokuva yllättäen pätkiä. Tai oikeastaan pikselöityä. Ja sitten hävisi osa kanavista kokonaan, missä erityisesti Ylen HD-kanavien katoaminen harmitti. Syyksi paljastui lopulta jo kymmeniä tuhansia antenneja vaivannut ongelma: 4G-signaali.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Yhdellä piirillä kahden portin USB-laturi
  • Suurin osa Pentagonin alihankkijoista ei täytä tietoturvavaatimuksia
  • Muista sähköautoa ladatessa: Supersukopistorasia ei auta, jos pistotulppa on sekundaa
  • Pohjoisen robottiautotesti päättyi menestyksellisesti
  • 200 megapikseliä, mutta muuten konservatiivinen uutuus

NEW PRODUCTS

  • Benderin tuotteet Enkom Activen edustukseen
  • Lisää vauhtia USB- ja Ethernet-liittimiin
  • Paikannusmoduuli kestää 105 asteen lämpötilan
  • Kymmenien tuhansien solmujen mesh-verkkoon uusia moduuleja
  • Nopeampi Wi-Fi käyttöön nostalgisesti tikulla
 

NEWSFLASH

twitter
ETN_fi @ETN_fi
ETN_fi This is why Nokia lost the game in mobile phones - an insiders view https://t.co/NB5Wndkx5p
joulu 12 • reply • retweet • favorite
ETN_fi @OnePlus_FI lahjoittaa Pelastusarmeijalle 50 puhelinta jouluapuun. Iso- Britanniassa samanlainen lahjoitus tehdään… https://t.co/LKdl2Pywie
joulu 07 • reply • retweet • favorite
ETN_fi Finnish PM Sanna Marin: We need to cut our dependence on China. https://t.co/598gQXKvlj #Slush2022 #China #electronics #semiconductors
marras 17 • reply • retweet • favorite
ETN_fi https://t.co/ugg6A09vln Need cm level accuracy in your positioning device? Now you can explore this with #ublox two… https://t.co/5rQNxsAu5V
loka 07 • reply • retweet • favorite
ETN_fi EU chip plan would cost €500bn, says NXP CEO https://t.co/j9bD8VpK9c
loka 04 • reply • retweet • favorite
web design services
 

Section Tapet