Type-C 커넥터 소개
USB 타입-CUSB Type-C는 커넥터의 장점 덕분에 시장에서 지배적인 입지를 굳건히 했으며, 이제 정점에 도달할 것으로 예상됩니다. 다양한 분야에서의 활용은 거침없습니다. 애플의 맥북은 사람들에게 USB Type-C 인터페이스의 편리함을 알리고 미래 기기의 발전 추세를 보여주었습니다. 앞으로 더 많은 USB Type-C 기기가 출시될 것입니다. USB Type-C 인터페이스는 의심할 여지 없이 점차 보편화되어 향후 몇 년 안에 시장을 장악할 것입니다. 또한, 휴대폰이나 태블릿과 같은 모바일 기기에서는 더 빠른 충전, 더 빠른 데이터 전송 속도, 그리고 디스플레이 출력 지원 등 다양한 기능을 갖추고 있어 모바일 기기의 출력 인터페이스로 더욱 적합합니다. 무엇보다도 다양한 기기 간의 연결성을 향상시킬 수 있는 범용 인터페이스가 절실히 필요합니다. 이러한 특징들은 Type-C 인터페이스가 단순히 눈에 보이는 적용 분야뿐만 아니라 진정한 미래의 통합 인터페이스가 될 수 있도록 만들 것입니다!
USB 협회(USB Association)의 산업 표준에 따라 설계된 USB Type-C 커넥터는 세련되고 얇으며 컴팩트하여 모바일 기기에 적합합니다. 동시에 협회의 고강도 요구 사항을 충족하고 다양한 산업 분야에 적합해야 합니다. USB Type-C 커넥터는 양면 플러그 인터페이스를 제공하여 소켓을 어느 방향에서든 삽입할 수 있어 쉽고 안정적인 연결을 제공합니다. 또한, 이 커넥터는 다양한 프로토콜을 지원해야 하며, 어댑터를 통해 단일 C형 USB 포트에서 HDMI, VGA, DisplayPort 및 기타 연결 유형과 하위 호환되어야 합니다. 전자파 간섭(EMI) 및 기타 혹독한 환경에서의 성능을 고려하려면 설계 시 더욱 세심한 고려가 필요합니다. 제조업체는 터미널 애플리케이션에서 발생하는 문제를 방지하기 위해 TID 인증을 받은 커넥터 공급업체를 선택하는 것이 좋습니다.
그만큼USB 타입-C 3.1인터페이스에는 6가지 주요 장점이 있습니다.
1) 완벽한 기능: 데이터, 오디오, 비디오, 충전을 동시에 지원하여 고속 데이터, 디지털 오디오, 고화질 비디오, 고속 충전, 그리고 여러 기기 간 공유를 위한 기반을 마련합니다. 하나의 케이블로 기존에 사용하던 여러 케이블을 대체할 수 있습니다.
2) 양면 삽입: Apple Lightning 인터페이스와 유사하게 포트의 앞면과 뒷면이 동일하여 양면 삽입이 가능합니다.
3) 양방향 전송: 데이터와 전력을 양방향으로 전송할 수 있습니다.
4) 하위 호환성: 어댑터를 통해 USB Type-A, Micro-B 및 기타 인터페이스와 호환될 수 있습니다.
5) 작은 크기: 인터페이스 크기는 8.3mm x 2.5mm로 USB-A 인터페이스 크기의 약 1/3입니다.
6) 고속 : 호환 가능USB 3.1프로토콜을 사용하면 최대 10Gb/s의 데이터 전송을 지원할 수 있습니다.USB C 10Gbps그리고USB 3.1 2세대표준을 충족하여 초고속 전송을 실현했습니다.
USB PD 통신 지침
USB PD(USB Power Delivery)는 단일 케이블을 통해 최대 100W의 전력 전송과 데이터 통신을 동시에 지원하는 프로토콜 사양입니다. USB Type-C는 USB 3.1(Gen1 및 Gen2), 디스플레이 포트, USB PD 등 다양한 새로운 표준을 지원하는 완전히 새로운 USB 커넥터 사양입니다. USB Type-C 포트의 기본 최대 지원 전압 및 전류는 5V 3A입니다. USB PD가 USB Type-C 포트에 구현되면 USB PD 사양에 정의된 240W 전력을 지원할 수 있으므로, USB Type-C 포트가 있다고 해서 USB PD를 지원하는 것은 아닙니다. USB PD는 전력 전송 및 관리를 위한 프로토콜로 보이지만, 실제로는 포트 역할을 변경하고, 활성 케이블과 통신하고, DFP를 전원 공급 장치로 사용할 수 있도록 하는 등 다양한 고급 기능을 제공합니다. 따라서 PD를 지원하는 장치는 CC Logic 칩(E-Mark 칩)을 사용해야 합니다.5A 100W USB C 케이블효율적인 전력 공급을 달성할 수 있습니다.
USB Type-C VBUS 전류 감지 및 사용
USB Type-C에는 전류 감지 및 사용 기능이 추가되었습니다. 기본 USB 전원 모드(500mA/900mA), 1.5A, 3.0A의 세 가지 새로운 전류 모드가 도입되었습니다. 이 세 가지 전류 모드는 CC 핀을 통해 전송 및 감지됩니다. 브로드캐스팅 전류 출력 기능이 필요한 DFP의 경우, 이를 위해 CC 풀업 저항 Rp의 값을 다르게 설정해야 합니다. UFP의 경우, 다른 DFP의 전류 출력 기능을 얻으려면 CC 핀의 전압 값을 감지해야 합니다.
DFP-UFP 및 VBUS 관리 및 감지
DFP는 호스트 또는 허브에 있는 USB Type-C 포트로, 장치에 연결됩니다. UFP는 장치 또는 허브에 있는 USB Type-C 포트로, 호스트 또는 허브의 DFP에 연결됩니다. DRP는 DFP 또는 UFP로 작동할 수 있는 USB Type-C 포트입니다. DRP는 대기 모드에서 50ms마다 DFP와 UFP 사이를 전환합니다. DFP로 전환할 때는 저항 Rp를 VBUS로 풀업하거나 CC 핀에 전류 소스 출력을 연결해야 합니다. UFP로 전환할 때는 저항 Rd를 CC 핀에 GND로 풀다운해야 합니다. 이 전환 동작은 CC 로직 칩에 의해 수행되어야 합니다.
VBUS는 DFP가 UFP 삽입을 감지했을 때만 출력될 수 있습니다. UFP가 제거되면 VBUS를 꺼야 합니다. 이 작업은 CC 로직 칩을 통해 수행되어야 합니다.
참고: 위에 언급된 DRP는 USB-PD DRP와 다릅니다. USB-PD DRP는 전원 공급 장치(공급자)와 싱크(소비자) 역할을 하는 전원 포트를 의미합니다. 예를 들어, 노트북의 USB Type-C 포트는 USB-PD DRP를 지원하며, USB 드라이브나 휴대폰을 연결할 때는 전원 공급 장치로, 모니터나 전원 어댑터를 연결할 때는 싱크 장치로 사용할 수 있습니다.
DRP 개념, DFP 개념, UFP 개념
데이터 전송은 주로 TX/RX의 두 세트의 차동 신호로 구성됩니다. CC1과 CC2는 다양한 기능을 가진 두 개의 핵심 핀입니다.
연결을 감지하고, 앞면과 뒷면을 구분하고, DFP와 UFP를 구분하는데, 이는 Vbus의 마스터-슬레이브 구성으로, USB Type-C와 USB Power Delivery의 두 가지 유형이 있습니다.
Vconn 구성. 케이블에 칩이 있는 경우 하나의 CC는 신호를 전송하고 다른 CC는 전원 공급 Vconn이 됩니다. 오디오 액세서리, DP, PCIE를 연결할 때와 같이 다른 모드를 구성하는 경우 각각에 대해 4개의 전원 및 접지 라인이 있습니다. DRP(Dual Role Port): 이중 역할 포트, DRP는 DFP(호스트), UFP(장치)로 사용하거나 DFP와 UFP 간에 동적으로 전환할 수 있습니다. 일반적인 DRP 장치는 컴퓨터(컴퓨터는 USB 호스트 또는 충전 장치(Apple의 새로운 MacBook Air)로 작동할 수 있음), OTG 기능이 있는 휴대폰(휴대폰은 충전 및 데이터 읽기 장치 또는 전원을 공급하거나 USB 드라이브에서 데이터를 읽는 호스트로 작동할 수 있음), 전원 은행(방전 및 충전은 하나의 USB Type-C를 통해 수행될 수 있음, 즉 이 포트는 방전 및 충전 가능)입니다.
USB Type-C의 일반적인 호스트-클라이언트(DFP-UFP) 구현 방식
CCpin 개념
CC(Configuration Channel): USB Type-C에 새롭게 추가된 주요 채널입니다. USB 연결 감지, 올바른 삽입 방향 감지, USB 장치와 VBUS 간의 연결 설정 및 관리 등의 기능을 수행합니다.
DFP의 CC 핀에는 상위 풀업 저항 Rp가 있고 UFP에는 하위 풀다운 저항 Rd가 있습니다. 연결되지 않은 경우 DFP의 VBUS는 출력이 없습니다. 연결 후 CC 핀이 연결되고 DFP의 CC 핀은 UFP의 풀다운 저항 Rd를 감지하여 연결이 이루어졌음을 나타냅니다. 그런 다음 DFP는 Vbus 전원 스위치를 열고 UFP에 전원을 출력합니다. 어느 CC 핀(CC1, CC2)이 풀다운 저항을 감지하는지에 따라 인터페이스의 삽입 방향이 결정되고 RX/TX도 전환됩니다. 저항 Rd = 5.1kΩ이고 저항 Rp는 불확실한 값입니다. 이전 다이어그램에 따르면 USB Type-C에는 여러 전원 공급 모드가 있는 것을 알 수 있습니다. 어떻게 구별할까요? Rp 값을 기준으로 합니다. Rp 값이 다르면 CC 핀에서 감지한 전압이 다르므로 DFP 쪽을 제어하여 어떤 전원 공급 모드를 실행해야 하는지 결정합니다. 위 그림에 그려진 두 개의 CC 핀은 실제로 칩이 없는 케이블의 CC 라인은 하나뿐이라는 점에 유의하세요.
게시 시간: 2025년 11월 3일
