Последовательное соединение диодов что дает: Зачем соединяют диоды последовательно

Содержание

Соединение диодов

Поясним это примером. Такой последовательный пробой диодов иногда происходит за доли секунды. Но вместе с тем R ш не должно быть слишком малым, чтобы чрезмерно не возрос ток при обратном напряжении, т. На каждом участке это напряжение окажется меньше В и диоды будут работать надежно.







Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

  • 3 Параллельное и последовательное соединение диодов

  • Последовательное или параллельное подключение светодиодов?

  • Последовательное соединение диодов

  • ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ ДИОДЫ

  • 16. Параллельное и последовательное соединение диодов

  • Параллельное соединение диодов

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Способы соединения диодных мостов, выпрямителей для увеличения их максимального тока и напряжения

3 Параллельное и последовательное соединение диодов






Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Правильна ли Специальная теория относительности? Магнитный воин -какие силы стоят за эффектом Джанибекова? Решите задачу по физике 1 ставка. Какая польза народному хозяйству от астрономии и теории эволюции?

Независимые ученые узнали, что Человечество не вызвало Глобального Потепления. А Кто вызвал? Бес или Бог? Лидеры категории Антон Владимирович Искусственный Интеллект.

Кислый Высший разум. Лучший ответ. Владимир Мартынов Просветленный 10 лет назад Последовательное соединение диодов используется, если максимально допустимое обратное напряжение диода меньше подаваемого напряжения. Параллельное соединение диодов используется, если максимально допустимый ток через диод меньше пропускаемого тока. Остальные ответы. Sweetsun Мастер 10 лет назад При необходимости получения больших токов нагрузки допускается включать диоды параллельно.

Для равномерного распределения тока между параллельно соединенными диодами необходимо совпадение их прямых вольтамперных характеристик, поэтому для равномерного распределения токов последовательно с диодами включают сопротивления активные или индуктивные , величина которых в несколько раз больше, чем сопротивление диода в прямом направленииили трансформаторы тока с включенными встречно обмотками и также способствующие выравниванию токов в отдельных диодах.

Экстраполятор Мудрец 10 лет назад Мнения о том, что диоды соединяют последовательно и параллельно для того, чтобы увеличить обратное напряжение или максимальный ток — неубедительны, т. А главная причина — в дублировании и, соответственно, в повышении надежности работы этих диодов, так как при последовательном соединении диодов при пробое одного из них, остальные диоды, слегка «напрягшись» и далее несут свои функции. Так же и по параллельному соединению, разница только по значению тока: при максимальном суммарном токе при выходе из строя одного из диодов, остальные диоды, опять же, «слегка напрягшись», и также и далее несут свои функции.

Похожие вопросы. Также спрашивают.

Последовательное или параллельное подключение светодиодов?

Есть проект где ардуино управляет 16 разными устрйоствами. В каждом устройстве по 2 диода. Устройства находятся в приличном расстоянии. Пинов хватате, так как использую ардуино мега. Надо именно сократить кол-во проводов. Может есть какие модули или у кого идеи какие?

Доброго времени суток. Есть проект где ардуино управляет 16 разными устрйоствами. В каждом устройстве по 2 all-audio.proства.

Последовательное соединение диодов

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Правильна ли Специальная теория относительности? Магнитный воин -какие силы стоят за эффектом Джанибекова? Решите задачу по физике 1 ставка. Какая польза народному хозяйству от астрономии и теории эволюции? Независимые ученые узнали, что Человечество не вызвало Глобального Потепления.

ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ ДИОДЫ

При выпрямлении высоких напряжений приходится соединять диоды последовательно, чтобы обратное напряжение на каждом диоде не превышало предельного. Но вследствие разброса обратных сопротивлений у различных экземпляров диодов одного и того же типа на отдельных диодах обратное напряжение может оказаться выше предельного, что повлечёт пробой диодов. Для того, чтобы обратное напряжение распределялось равномерно, между диодами, независимо от их обратных сопротивлений, применяют шунтирование резисторами. Сопротивления R Ш резисторов должны быть одинаковы и значительно меньше наименьшего из обратных сопротивлений диодов. Но вместе с тем R Ш не должно быть слишком малым, чтобы чрезмерно не возрос ток при обратном напряжении, то есть чтобы не ухудшилось выпрямление.

Результаты олимпиады по ТОЭ. Файлы для книги Бладыко Ю.

16. Параллельное и последовательное соединение диодов

В светильниках и фонариках применяется две схемы — последовательное и параллельное соединение светодиодов. У этих схем есть масса вариаций и комбинированных вариантов, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Чтобы понять какая схема соединений лучше — нужно узнать, что такое вольт-амперная характеристика и какая она у LED. Вольт-амперная характеристика сокр. ВАХ — это график отображающий зависимость величины тока протекающего через любой прибор от напряжения, приложенного к нему. Простая и очень ёмкая характеристика для анализа нелинейных компонентов.

Параллельное соединение диодов

Предложить термин Сообщить об ошибке Отправить страницу Добавить в избранное. Параллельное соединение диодов применяют в случае, когда нужно получить прямой ток, больший предельного тока одного диода. Но если диоды одного типа просто соединить параллельно, то вследствие неодинаковости их вольт-амперных характеристик они окажутся различно нагруженными и в некоторых диодах ток окажется больше предельного. Различие в прямом токе у однотипных диодов может составлять десятки процентов. Параллельное соединение диодов возможно без специального подбора. В этом случае последовательно с каждым диодом необходимо включать дополнительное сопротивление величиной не менее 3 ом.

План. проведения практического занятия по электронике № 2. Тема: Последовательное и параллельное соединение диодов. Исследование.

В электротехнике нередко возникает необходимость в получении выпрямленного тока, который превышает предельную величину, соответствующую одному диоду. В таких случаях, применяется параллельное соединение диодов одного типа. Это позволяет равномерно распределить проходящий через них ток.

На практике нередко возникают ситуации, когда допускаемое среднее значение прямого тока диода оказывается недостаточным для обеспечения больших токов нагрузки; в этих случаях приходится применять параллельное соединение диодов. Однако при параллельном включении диодов за несовпадения их ВАХ токи в диодах будут неодинаковыми рисунок 3. На этих дросселях рисунок 3. Диоды одного типа можно соединить последовательно для увеличения обратного допустимого напряжения.

Последовательное соединение диодов без их шунтирования возможно при условии соединения диодов только одной группы, подобранной по величине наибольшего обратною тока. Последовательное соединение диодов используется очень часто.

Зачем соединяют диоды параллельно? Затем,чтобы увеличить один из главных параметров — прямой ток диода. Существует множество диодов , которые рассчитаны на самые разные токи, от миллиампер до сотен и тысяч ампер. Поэтому соединять диоды параллельно для увеличения общего прямого тока не имеет большой актуальности. Диоды, включенные параллельно, можно видеть на рис. Если каждый из них имеет прямой ток 1 А и максимальное обратное напряжение В, то параметры всей цепочки будут соответственно 3 А и В.

Connexion :. Accueil Contact. Вяжем крючком бахрому и рюши Вяжем крючком шали из хлопка Вяжем крючком панно с маками Вяжем пледы для дома крючком Вяжем крючком игрушку Дракон. Plateforme de blogs.






схемы включения светодиодов параллельно и последовательно, как правильно соединить ленты или панели к сети с напряжением 12 и 220 вольт

Соединение светодиодов – несложная процедура даже для человека без профессиональных навыков.

Соединение в LED цепочку компонентов может быть нескольких видов – последовательное и параллельное.

Эти схемы могут выполняться в различных вариациях, каждая из которых имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Содержание

  • 1 Принципы подключения
    • 1.1 Полярность
  • 2 Способы подключения
  • 3 Подключение к напряжению 220 В
  • 4 Подключение к сети 12 в
  • 5 Последовательное подключение
    • 5.1 Преимущества и недостатки
  • 6 Параллельное подключение
    • 6.1 Плюсы и минусы
  • 7 Смешанное подключение
  • 8 Как подключить мощный светодиод
  • 9 Распространенные ошибки при подключении
  • 10 Основные выводы

Принципы подключения

Светоизлучающие диоды активно применяются в подсветке, индикации. Своими руками можно создать устройства, поэтому важно знать, как производить соединение светодиодов.

К основным способам подключения относятся:

  • параллельное;
  • последовательное;
  • комбинированное.

Основные причины выхода из строя светодиодных цепочек:

  • неправильное соединение;
  • некачественные диоды или блоки питания.

Конструкция излучающего диода подразумевает его подключение к источнику постоянного тока. При соединении важно соблюдать полярность компонента – если перепутать катод и анод, диод не будет излучать световой поток.

Важно! Любой компонент имеет техдокументацию, в которой указывается полярность. Ее узнать можно по маркировке компонента или визуально.

Полярность

Определить, какой из электродов является плюсом, а какой – минусом, можно несколькими способами.

Первый – конструктивно. Обычный LED компонент имеет две ножки, длинная является плюсом (анодом), а короткая – катодом.

При помощи тестера. Для этого нужно взять мультиметр, перевести его в положение «Прозвонка» и прикладывать щупы к электродам. Когда красный щуп коснется анода, а черный катода – светодиод загорится. Если при перестановке на шкале высвечивается и не меняется «бесконечное» сопротивление, есть неполадка с элементом. Так что мультитестер используется и для проверки работоспособности излучающих приборов.

Визуальный осмотр. Можно посмотреть внутрь колбы. Широкая часть – это катод, а узкая – анод. Мощные светодиоды сверхъяркого типа имеют маркировку выводов «+» и «–». Компоненты для поверхностного монтажа обычно имеют специальный скос, который указывает на катод.

Включение в источник питания. Диод можно подключить к аккумулятору, батарее или другому блоку. Нужно постепенно повышать электропитание, которое вызовет свечение. Если компонент не горит, полярность следует поменять. Собирается такая схема проверки обязательно с использованием токоограничивающего резистора.

По технической документации. В паспорте прибора будет написано, какая полярность.

После определения плюса и минуса электродов нужно разобраться с методом подсоединения.

Способы подключения

Этапы соединения:

  • определение полярности;
  • составление схемы подключения;
  • подбор драйвера и блока питания;
  • расчет резистора;
  • сбор цепи;
  • тестирование подключенной системы.

Можно выделить 2 метода соединения – к электросети 220 Вольт и 12 Вольт. Осуществить подключение можно последовательно или параллельно. Наилучшим способом считается последовательное соединение светодиодов.

Подключение к напряжению 220 В

Чтобы светодиод загорелся, через него должен проходить ток в 20 мА и выше, а падение напряжения не должно превышать 2,2 – 3 В в зависимости от материалов кристалла. С учетом указанных параметров выбирается токоограничивающий резистор по закону Ома. Его формула:

R=(Uпит-Uпад)/(I*0,75), где R – номинал резистора, Uпит – напряжение источника, Uпад – падение на диоде, I – номинальный ток, 0,75 – коэффициент надежности.

Падением напряжения называют уровень напряжения, которое светодиод преобразует в свечение.

Также требуется знать мощность резистора. Она вычисляется как P=I*I*R=(Uпит-Uпад)*(Uпит-Uпад)/R.

Таким образом, для тока в 20 мА, сети 220 В и падения напряжения на диоде 2,2-3 В номинал сопротивления должен быть равен 30 кОм. Мощность сопротивления равняется 2 Вт.

Упрощенная схема подключения будет состоять из светодиода, диода, конденсатора и резисторов.

Но такое соединение используется все реже. Чтобы подключить светодиоды к электросети, используются специальные устройства – драйверы. Они преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное, пригодное для работы элемента. В большинстве светодиодных лент драйверы уже имеются в конструкции. В основе драйвера находятся диодный мост, делитель напряжения и стабилизатор. Основное преимущество – простота исполнения и надежность эксплуатации.

Как выбрать нужный драйвер, зависит от трех параметров:

  • выходной ток;
  • максимальное и минимальное напряжение на выходе;

Рабочий ток является важнейшей характеристикой. Ток драйвера должен быть чуть меньше или равен току светодиода.

Подключение к сети 12 в

Напряжение 12 В является оптимальным для работы светоизлучающего диода. Оно безопасно, и используется для включения в особо опасных помещениях (ванная, смотровые ямы гаража, бани).

Для подключения к 12 В нужен резистор. Он рассчитывается по той же формуле, что и для 220 В.

Важное преимущество 12 В – оно постоянное. Это позволяет упростить схему соединения.

Последовательное подключение

Чтобы подключить светодиоды последовательно, нужно к катоду одного устройства припаять анод другого, и так до нужной длины цепочки. Соединение производится через токоограничивающий резистор. По схеме будет протекать один и тот же ток через все элементы. Уровень напряжения будет суммой падений на каждом участке.

Так, для подключения к источнику питания с напряжением 12 Вольт потребуется не более четырех светодиодов 3 Вольт (3*4=12). Для большего числа диодов нужен более мощный аккумулятор.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  • одинаковый уровень тока;
  • простота.

Недостатки:

  • количество светодиодов ограничено падением напряжения;
  • если сломается один элемент, непригодной становится вся цепочка.

Схема раньше использовалась в гирляндах для елки. Сейчас ее вытеснило смешанное соединение.

Параллельное подключение

При параллельном подключении уровень напряжения на каждом светодиоде одинаков. Сила тока наоборот состоит из суммы токов, проходящих через элементы. Подключаются диоды так же через резисторы, но для каждого устройства он свой. Это связано с тем, что любой светоизлучающий диод имеет различные характеристики. Если поставить один резистор, через светодиоды будет пропускаться разный ток, и некоторые могут выйти из строя.

Параллельное подключение может использоваться для реализации двухцветного свечения ламп.

Плюсы и минусы

Преимущества:

  • можно использовать большее количество диодов;
  • если перегорит один светодиод, цепь продолжит работу.

Недостатки:

  • требуется много резисторов;
  • если сломается один элемент, на другие увеличится нагрузка.

Смешанное подключение

Смешанный тип соединения является самим оптимальным. Он используется во всех LED лентах, гирляндах, светодиодных панелях и представляет собой смесь параллельного и последовательного включений.

Так, параллельно включаются не отдельные элементы, а группы светодиодов. В группах диоды подключаются последовательно через один резистор для каждой цепи.

Преимущество:

  • при поломке элемента из одной цепочки вся гирлянда будет светить дальше;
  • нужно не так много резисторов.

В этом способе учтены и исправлены все недостатки из параллельного и последовательного соединений.

Как подключить мощный светодиод

Для мощного светодиода потребуется источник питания с большим номиналом. Так, диод 1 В будет загораться, если по нему будет протекать ток величиной не менее 350 мА. Для 5 В элемента потребуется источник тока с нагрузкой не менее 1,4 А.

Схема соединения также будет включать токоограничивающий резистор и интегральный стабилизатор напряжения. Он помогает обезопасить светодиод от скачков электричества. Чаще всего используется интегральная микросхема LM317 для стабилизации. Подключить мощный светодиод можно параллельно, последовательно и комбинированным способом.

Распространенные ошибки при подключении

Самые часто встречающиеся ошибки при соединении светодиодов:

  1. Выбор резистора не того номинала – если подобрать слишком маленькое сопротивление, светодиод может перегореть. При большом значении светить диод будет не в полную силу.
  2. Подключение напрямую к источнику питания без токоограничивающего резистора. Излучающий компонент сразу сгорит.
  3. Соединение по параллельной схеме с одним резистором для всех диодов. Компоненты начнут выходить из строя, так как рабочий ток у каждого различный.
  4. Соединение по последовательной схеме светодиодов, рассчитанных на разный ток. В таком случае часть диодов перегорит, а часть будет светить тусклее.
  5. Подключение напрямую к сети 220 В без защиты.

Важно! Совершение описанных ошибок повлечет за собой негативные последствия в виде поломки диода или нанесения себе травм.

Основные выводы

Все светодиоды, в не зависимости от их рабочего напряжения или силы тока, подключаются последовательно или параллельно. Способ включения может быть и комбинированным – в таком случае устраняются недостатки последовательного и параллельного соединений. Важно уметь правильно собирать цепь, подбирать источник питания, считать номиналы токоограничивающих резисторов и нужное количество светодиодов, чтобы схема функционировала. Соединение без токоограничивающего резистора и других защитных элементов приведет к поломке диода.

Предыдущая

Лампы и светильникиКакие лампочки лучше для дома: светодиодные или энергосберегающие

Следующая

Лампы и светильникиКак сделать светильник из светодиодной ленты на 12 и 220 Вольт своими руками

USB Type-C: все, что вам нужно знать о высокоскоростном последовательном соединении ваших устройств

Автор: Кей Аннамалай, старший директор по маркетингу -C

® вносит некоторые внешне заметные изменения в этот вездесущий стандарт подключения. Во-первых, есть новый реверсивный разъем, который не имеет ключа, поэтому его можно подключить к порту любой стороной вверх. Во-вторых, USB Type-C будет видеть одни и те же разъемы, используемые на обоих концах кабеля.

Для тех, кто использует USB Type-C, это означает гораздо большее удобство и гибкость. Но для тех из нас, кто занимается созданием устройств, которые будут включать этот новый стандарт, это добавляет уровень сложности: кабели, которые мы используем для подключения устройств, и порты, к которым они подключаются, больше не могут быть просто тупыми электромеханическими соединениями. Вместо этого нам нужно встроить определенную степень интеллекта, чтобы облегчить использование новых функций.

В этой статье мы объясним все, что вам нужно знать о USB Type-C: что нового, что он может делать, как он работает и некоторые полупроводниковые комплекты, которые его обеспечивают. Чтобы полностью понять это, мы сначала рассмотрим предыдущие версии USB и то, как Type-C основан на них. Так что вернитесь к середине 1990-х, где мы начинаем наше путешествие по эволюции USB и его скоростей, кабелей и разъемов.

Чтобы полностью понять это, мы сначала рассмотрим предыдущие версии USB и то, как Type-C основан на них. Итак, вернитесь в середину 1990-х годов, когда мы начинаем наше путешествие по эволюции USB и его скоростей, кабелей и разъемов.

Оглядываясь назад: история USB

Универсальная последовательная шина, чтобы дать полное название USB, существует уже почти 20 лет и теперь используется в огромном количестве электронных устройств, от наших компьютеров до наших автомобилей. Хотя существовала версия USB 1.0, именно версия 1.1 получила широкое распространение для подключения компьютерного оборудования. USB 1.x предлагал как низкую скорость (1,5 Мбит/с), так и полную скорость (12 Мбит/с) и использовался для всего, от устройств ввода, таких как клавиатуры, мыши и джойстики, до внешних накопителей, сканеров и принтеров. Кабели USB 1.x имели хорошо известный разъем типа A на хост-конце, а более квадратный разъем типа B подключался к периферийному устройству. Причина использования разных вилок заключалась в том, чтобы обеспечить подачу питания только от хоста к устройству, тем самым защищая от электрического повреждения, которое могло произойти, если два компьютера были подключены друг к другу напрямую.

USB 2.0 появился в 2000 году и принес с собой значительный скачок скорости, предлагая скорость передачи данных 480 Мбит/с для удовлетворения потребностей высокоскоростного оборудования. Мы также увидели ряд новых разъемов, в значительной степени обусловленных уменьшением форм-факторов устройств, которые появлялись на рынке в то время, таких как цифровые камеры и телефоны. За штекером Mini-B последовали еще меньшие разъемы Micro-A и Micro-B, которые позволили встраивать USB в новые смартфоны и планшеты, поскольку они становились все тоньше. Примечательно, что более новые разъемы Mini и Micro поддерживают USB On-The-Go (OTG) с разъемами Mini- и Micro-AB. OTG позволяет определенным USB-устройствам работать как хосты, а также как периферийные устройства. Примером может служить смартфон, который может функционировать как внешнее запоминающее устройство для компьютера, но также может играть роль хоста для извлечения данных с другого устройства хранения, например USB-накопителя или цифровой камеры.

В 2008 году был представлен USB 3.0, известный как SuperSpeed ​​(или SS), благодаря скорости передачи данных 5 Гбит/с. Поскольку спецификация USB 3.0 включена в стандарт USB 3.1 (2013 г.), SuperSpeed/5Gbps теперь обычно называют USB 3.1 Gen 1. Стандарт USB 3.1 также представил скорость 10Gbps, продаваемую в то время как SuperSpeed+ или USB 3.1 Gen 2. Как Помимо повышенных скоростей, в USB 3 появился еще один новый разъем: Micro-B SuperSpeed. Он оставался обратно совместимым с более низкими скоростями как USB 1, так и USB 2 благодаря множеству вариантов розеток и вилок.

Рис. 1. Хронология развития USB до запуска USB Type-C в 2014 году.
(любезно предоставлено участником SlideShare Рейнни Ту)

Помимо резкого увеличения скорости, каждая итерация стандарта USB увеличивает количество энергии, которую он может предоставить. Первоначально USB обеспечивал номинальное питание шины 5 В (VBUS) от хоста (или другого так называемого «восходящего» устройства) к подключенным «нисходящим» устройствам. Выходное устройство с низким энергопотреблением было рассчитано на 100 мА (0,5 Вт), а мощное устройство — на 2,5 Вт. Устройства SuperSpeed ​​рассчитаны на 0,75 Вт (низкое энергопотребление) и 4,5 Вт (высокое энергопотребление). USB также можно использовать для зарядки аккумуляторов, обеспечивая мощность до 25 Вт от зарядного устройства, хост-устройства с выделенным зарядным портом (DCP) или зарядным нисходящим портом (CDP), последний из которых также обеспечивает сигнал данных. Следующей эволюцией USB-питания стала спецификация 2012 года для USB Power Delivery (PD). Это позволяет совместимым нижестоящим устройствам запрашивать большее напряжение питания и силу тока от совместимого хост-оборудования. Спецификация USB PD позволяет устройствам запрашивать до 10 Вт при напряжении 5 В с увеличением до 36 Вт/60 Вт при напряжении 12 В и 60 Вт/100 Вт при напряжении 24 В.

Чем USB Type-C отличается от своих предшественников

Поскольку USB существует уже так долго, разработчики USB Type-C столкнулись с серьезной проблемой, когда дело дошло до использования наследия всех предыдущих спецификаций. . Окончательная спецификация для USB Type-C появилась всего через год после USB 3.1, но было много изменений, не в последнюю очередь это новый реверсивный штекер. Как и разъем Lightning, который Apple теперь использует в iPhone и iPad, тот факт, что вам не нужно думать о том, какой стороной вставлять штекер USB Type-C, делает его гораздо более удобным, чем его предшественники. Однако, чтобы это стало возможным, системе требуется дополнительный уровень интеллекта для правильной маршрутизации сигналов питания и данных. В отличие от Lightning, USB Type-C не требует, чтобы этот интеллект был встроен в сам кабель. Вместо этого он допускает использование как активных, так и пассивных кабелей.

В USB Type-C значительно увеличено количество контактов разъема. В то время как разъемы Micro-USB аналогичного размера содержат всего пять контактов, USB Type-C может похвастаться 24 контактами. Это позволяет подключать его любым способом и обеспечивает запас для будущих улучшений производительности и новых функций.

Новые режимы работы в USB Type-C, такие как альтернативный режим и режим аксессуаров, представляют собой новый метод инноваций, определяемый USB.

Более того, наличие одного и того же разъема на обоих концах кабеля означает, что USB Type-C должен правильно идентифицировать хосты и периферийные устройства, чтобы вся шина работала должным образом. Это осложняется необходимостью поддержки устройств, которые могут выполнять любую роль.

 

 

Рис. 2. Схема назначения контактов в разъеме USB Type-C
(любезно предоставлено OFweek.com) мощность, которую может обеспечить шина. Там, где максимальная скорость SuperSpeed ​​составляет 4,5 Вт, Type-C может достигать 15 Вт через соединение VBUS (через токи 1,5 А и 3 А при 5 В). USB Type-C поддерживает спецификацию Power Delivery 2.0 либо с использованием активного кабеля Type-C с электронной маркировкой, либо с помощью строки конфигурации, закодированной с помощью двухфазного кода маркировки (BMC). Также имеется дополнительный источник питания через неиспользуемый контакт CC (CC1 или CC2) для питания внешнего устройства, активного кабеля или кабеля с электронной маркировкой.

Обеспечение работы USB Type-C

USB Type-C требует большого количества вариантов схемы для поддержки множества функциональных моделей. Ниже показан один такой пример, в котором устройство подключено к хосту с помощью полнофункционального кабеля. Поскольку сквозная ориентация кабеля определяется проводом CC, вам нужна поддерживающая логика в портах на обоих концах, чтобы определить, перевернут ли он или не перевернут, а также является ли кабель прямым или скрученным. В результате существует четыре потенциальных пути передачи данных:

  • Прямая развертка: хост TX1 и RX1 на устройство TX1 и RX1 с CC1 на CC1
  • Скрученный неперевернутый: хост TX1 и RX1 на устройство TX2 и RX2 с CC1 на CC2
  • Прямое переключение: хост TX2 и RX2 к устройству TX2 и RX2 с CC2 на CC2
  • Twisted flipped: host TX2 и RX2 к устройству TX1 и RX1 с CC2 на CC1

 

Рис. 3. Функциональная модель реализации USB Type-C с использованием полнофункционального кабеля. Провод CC определяет ориентацию. (Предоставлено Форумом разработчиков USB, 2015 г.)

Когда провод подключен, выбранные драйверы сигналов, приемники и коммутаторы/мультиплексоры начнут действовать, хотя для полной реализации USB Type-C вам необходимо, чтобы все они присутствовали. Приятно, что вы по-прежнему можете использовать множество мультиплексоров, приемников и драйверов, изначально созданных для USB 3.1, в USB Type-C. Обратите внимание, что вы можете увидеть дополнительные цепи как в портах хоста, так и в портах устройства, например, необходимые для управления дисплеем.

Недавно приобретя Pericom Semiconductor Corporation, Diodes Incorporated предлагает широкий выбор компонентов и интегральных схем, которые позволяют подключать компьютеры, мобильные устройства и другое оборудование через разъемы USB Type-C. Новаторская работа компании Diodes в области сверхвысокоскоростной (10 Гбит/с) коммутации и преобразования сигналов заложила основу для создания оборудования, совместимого как с USB 3. 1 Gen 1, так и с USB 3.1 Gen 2.

Ниже мы кратко рассмотрим три варианта использования, как показано на диаграммах.

Ноутбуки, планшеты и ПК

В этом примере между разъемом USB Type-C и концентратором ввода-вывода хост-устройства находится перекрестный переключатель Type-C (PI3USB31532), который позволяет переключать USB 3.1 Gen 1, Gen 2 и DisplayPort 1.2 и 1.3 через разъем USB Type-C. На стороне USB это затем связано с PI3EQX1002B ReDriver, который оптимизирует производительность для ряда физических носителей благодаря своей способности устранять межсимвольные помехи.

Компоненты диодов предлагают различные решения для зарядки и управления как со стороны хоста, так и со стороны устройства, включая защиту от перегрева и перенапряжения, а также возможность зарядки до 100 Вт через вилки типа C.

В этом примере обратите внимание на контроллер заряда на стороне хоста PI5USB2546A со встроенной высокоскоростной линией передачи данных (D+ и D-). Это облегчает зарядку в спящем режиме и позволяет разбудить устройство с помощью клавиатуры или мыши. Со стороны устройства есть PI3USB9281C, обеспечивающий внешнее обнаружение различных типов зарядных устройств или аксессуаров OTG. Эта часть включает в себя защиту от перегрузки по току и перенапряжения.

Рис. 4. Пример реализации USB Type-C на ноутбуке, планшете или ПК.

Телефоны

В смартфоне мы используем переключатель PI5USB30213A для связи порта Type-C с основным чипсетом. Этот компонент позволяет устройству функционировать как хост, периферийное устройство и в режиме двойной роли. Конфигурация выполняется автоматически на основе напряжения, обнаруженного на контакте CC.

Рис. 5. Реализация USB Type-C в смартфоне.

Док-станция

Последний пример — универсальная док-станция, которая подключается к вышестоящему хосту через один кабель USB Type-C. По нему передаются сигналы USB 3 и DisplayPort, а также питание хоста. Со стороны USB в док-станции есть поперечный переключатель PI3USB31532 Type-C, PI3EQX1002B ReDriver и концентратор USB 3. А чтобы док-станция могла подавать питание на главный компьютер через VBUS, есть выключатель питания.

 

Рис. 6. Универсальная док-станция USB Type-C, которая также обеспечивает питание хост-устройства.

Заключение

С появлением Type-C повсеместно распространенный стандарт компьютерного подключения, которым является USB, получил новую жизнь. Благодаря меньшему двустороннему разъему, высокой скорости передачи данных и мощности шины создатели Type-C надеются, что это значительно продлит и без того длительный 20-летний срок службы USB. Но, как и в случае любого технологического стандарта, который развивался постепенно в течение стольких лет, когда речь идет о обратной совместимости, возникает множество проблем. Благодаря внедрению интеллектуальных функций в физические порты и возможности использования активных кабелей USB Type-C преодолевает эти препятствия.

Но для работы с огромным разнообразием функций хоста и периферийных устройств тем, кто создает реализации USB Type-C , по-прежнему требуются высокопроизводительные и недорогие интегральные схемы (ИС) и другие компоненты, например, предлагаемые продуктами Diodes Pericom.

 

USB Type-C® и USB-C® являются зарегистрированными товарными знаками USB Implementers Forum.

Кей Аннамалай

Г-н Кей Аннамалай — ветеран полупроводниковой промышленности с 30-летним стажем, последний раз работавший в Pericom Semiconductor (сейчас часть Diodes Incorporated) с 2005 года, где он занимает должность старшего директора по маркетингу, специализируясь на высоких — продукты для проверки целостности сигнала скорости с упором на продукты USB Type-C, включая высокоскоростные приемники/драйверы и переключатели сигналов. До этого г-н Аннамалай занимал ключевые технические, прикладные и маркетинговые должности в других полупроводниковых компаниях, включая AMD, TriQuint, Raytheon и Flextronics. Он имеет степень магистра электротехники и вычислительной техники Калифорнийского университета.

Загрузить PDF-файл этой статьи

Вернуться к списку статей

Опубликовано в

USB Type-C;

Отмечен

USB Type-C;

Опубликовано
6 лет назад

к
Кей Аннамалай | Старший директор по маркетингу

Неожиданное получение мощности через последовательный tx/rx? Что делать?

Задай вопрос

спросил

Изменено
2 года, 9 месяцев назад

Просмотрено
737 раз

\$\начало группы\$

У меня есть это устройство TTL-to-USB-serial (предположительно от WINGONEER, у которого, похоже, нет документации о том, как его использовать):

https://www. amazon.com/gp/product/ B06XY18XLL

Я использую его для подключения последовательной консоли к системе, имеющей последовательный разъем отладки 3,3 В TTL с 4 контактами: заземление, tx rx и питание +3,3 В. Поскольку приведенный выше USB-адаптер выдает на этих контактах выходное напряжение 5 В и 3,3 В, я оставил их неподключенными. Я ожидал, что адаптер будет включаться только тогда, когда USB-порт подключен к USB-хосту, и что в противном случае он останется обесточенным.

К моему удивлению, когда я попытался включить систему, к которой она подключена, без подсоединенного USB-кабеля, индикаторы на адаптере загорелись, и он оказался в рабочем состоянии (индикатор питания горит постоянно, индикатор активности мигает). Предположительно, он потребляет энергию по линии RX.

Это потенциально опасно?

Я нашел даташит на микросхему CP2102 и там указано, что 3.3В можно настроить как питание или выход, но похоже на этой плате он настроен как выход. Безопасно ли было бы его подключить?

  • блок питания
  • серийный номер
  • USB-устройство

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

смоделируйте эту схему – Схема создана с помощью CircuitLab

Обычно выводы микросхемы защищают диодами. Эти диоды прижимают штифт к рельсам. Таким образом, если происходит переходное напряжение, такое как статический разряд, контакт не повреждается. Линии TX и RX где-то подтянуты резисторами. Это может быть внутри чипа или снаружи. UART должен иметь подтяжки. Скорее всего, происходит то, что D1 смещает вперед и подает питание на рельс, к которому он прикреплен. Вы можете увеличить значение подтяжки на линии, чтобы смягчить этот эффект.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Хорошо, если ваше устройство подключено к источнику питания, оно будет питать этот адаптер.

Вы должны решить, что питает что.

Вероятно, +5 подключен к USB +5. Если вы подключите его к вашему (питанному) устройству +5, то ваше устройство попытается подать питание на ПК через его USB-порт. Или, может быть, наоборот. Это сбивает с толку. Это, вероятно, не закончится хорошо.

Если ваше устройство всегда включено, не подключайте 3,5В к вашему устройству.