Skip to main content

USB шнуры: особенности, разновидности, характеристики

Передача данных между электронными устройствами и ПК или между периферийными устройствами/техникой и ПК в наше время может осуществляться как по кабелю, так и по беспроводной связи. Однако проводное соединение не теряет актуальность. В частности, потому что оно используется не только для обмена файлами, но и для зарядки.

Физическое соединение двух устройств осуществляется при помощи шнуров USB. Этот интерфейс представляет целое семейство компьютерных разъёмов разных типоразмеров и спецификаций протоколов. Название «USB» является аббревиатурой, которая расшифровывается как «universal serial bus» — «универсальная последовательная шина». Она обозначает стандарт передачи данных и разъёмы. Соответственно, шнуры с разъёмами USB стали называть USB шнурами. Хотя их также называют компьютерными шнурами. А в обиходе и вовсе именуют «шнурком» (производное от слова «шнур»).

USB интерфейс стал популярным благодаря совместимости с компьютерной техникой и операционными системами, низкой стоимости внедрения и простоте использования. Большинство компьютеров, которые производятся сегодня, оснащены несколькими портами USB, и именно поэтому USB является предпочтительным интерфейсом для большинства домашних и офисных мобильных и периферийных устройств, включая принтеры, камеры, модемы и портативные запоминающие устройства.

Составляющими шнуров являются кабель и разъёмы, а также протоколы передачи данных (хотя этот параметр связан с обоими компонентами). Поэтому эти элементы следует рассмотреть отдельно.

USB кабели: строение и особенности применения

 

Компьютерный кабель служит для непосредственной передачи данных и/или тока. Из-за этого он имеет сложную структуру. При этом строение отличается в зависимости от специализации (типа передаваемых сигналов) и версии спецификации.

По специализации можно выделить два типа USB кабелей: универсальные и силовые. Универсальные кабели предназначены для передачи данных и тока для подзарядки от компьютера или блока питания. Строение такого кабеля немного различается в зависимости от версии спецификации, но общая структура похожа. Например, универсальные кабели USB стандарта 2.0 содержат одну или несколько проводов «витая пара» сечением 28 AWG и двух проводов питания сечением от 20 до 28 AWG. К ним добавляется трос. А сверху data и силовые провода укрыты экраном из фольги, над которой располагается защитная оплётка. Потом все эти компоненты помещаются внутрь внешней оболочки (преимущественно, из ПВХ). Кабели версии 3.0 отличаются наличием дополнительных экранированных проводов «витая пара».

Шнур USB для питания внешне похож на кабель для передачи данных. Разница между data-кабелем и кабелем для зарядки состоит в том, что кабель для передачи данных имеет четыре линии в интерфейсе USB, а кабель для зарядки имеет только два провода питания. Таким образом, кабель для передачи данных может быть кабелем для зарядки, но кабель для зарядки нельзя использовать в качестве кабеля для передачи данных.

Для быстрой зарядки применяется особая спецификация Quick Charge или её аналог USB Power Delivery. Эта технология позволяет передавать повышенное напряжение и ток, которые превышают стандартные величины спецификаций USB, используемых для передачи данных. При подключении к компьютеру или ноутбуку, либо же к обычной зарядке, по умолчанию будет передаваться стандартное напряжение 5В. При соответствии гаджета технологии Quick Charge происходит переключение схемы на спецификацию Quick Charge 2.0. После того, как смартфон видит соответствие зарядного устройства, активизируется спецификация Quick Charge 3.0 и или 4.0. В таком случае по кабелю может подаваться напряжение до 12В или до 20В. При этом регулировка напряжения может быть ступенчатой, чтоб соответствовать электронному портативному устройству.

Необходимо отметить, что современные стандарты позволяют заряжать смартфоны током мощностью до 65 Вт. Однако в 2020-м году была разработана новая спецификация, обеспечивающая зарядку мощностью свыше 100 Вт.

Типы USB разъёмов

 

USB разъёмы поражают разнообразием. Поэтому шнуры выпускаются под разные типоразмеры интерфейса. При этом разъёмы на обоих концах кабеля тоже бывают разными. Поэтому разберёмся в семействе данных коннекторов.

Разнообразие типоразмеров, в первую очередь, обусловлено размерами мобильных устройств и электронной техники: на мобильных телефонах, смартфонах и фотокамерах элементарно не нашлось места для громоздкого стандартного разъёма (USB тип А). Поэтому новые разъёмы были меньшими. Дальнейшее развитие типоразмеров было связано с ещё большим уменьшением периферийных устройств и электронных гаджетов. В придачу к этому производилось усовершенствование интерфейса. Например, mini USB A и mini USB B имели фиксаторы в периферийных устройствах, в следствии чего при поломке разъёма приходилось ремонтировать само устройство, а не более дешёвый кабель. Ещё одной причиной для появления новых разъёмов стала симметрия подключения. То есть, имело значение какой стороной вставлять штекер в гнездо, при этом не показывается какой именно стороной. Эта проблема решилась с появлением симметричного коннектора USB C.

USB A

Базовый разъём стандартного размера. Им оснащены компьютеры и ноутбуки, некоторые планшеты, док-станции, Smart-телевизоры, игровые приставки, DVD и Blue ray видеоплееры, клавиатуры и мыши, флеш-накопители и внешние жёсткие диски.

Этот разъём плоский, прямоугольной формы. Состоит из двух соединителей — штекера и гнезда. Как правило, штекерами снабжены кабели, а техника оснащена гнёздами USB тип A. Исключение составляют кабели-удлинители, которые на одном или двух концах имеют гнездовой разъём.

Разъёмы данного типоразмера представлены версиями 1.1, 2.0 и 3.0. Первая спецификация позволяет передавать данные со скоростью до 12 Мбит/с. Вторая — до 480 Мбит/с. А версия 3.0 способна передавать данные со скоростью до 5 Гбит/с.

Коннектор версии 1.0 и 2.0 имеет 4 контакта, тогда как USB тип A 3.0 снабжён девятью контактами. При этом новые контакты расположены отдельно от старых, благодаря чему разъёмы разных спецификаций совместимы для подключения к портам.

Шнуры USB A – USB A нельзя использовать для обмена данными между двумя ПК.

USB B

Разъём типа B предназначен для использования с периферийными USB-устройствами. Данный коннектор имеет квадратную форму и имеет слегка скошенные углы на верхних концах разъема. Используется исключительно на периферийных устройствах, поэтому встречается лишь на одном конце кабеля.

USB B 3.0

Модернизированный разъём B типа. Отличается наличием дополнительной контактной группы, расположенной сверху над контактами типоразмера USB B 1.0/2.0. Поэтому штекер USB B версии 3.0 нельзя подключить к порту USB тип B 2.0 из-за изменения формы разъёма. Однако в устройства с гнёздами USB 3.0 типа B можно подключить шнур с коннектором USB B 3.0.

Такой типоразмер предназначен для периферийных устройств. Применяется в принтерах и USB-концентраторах.

USB C

Современная разновидность разъёмов USB семейства, внедрённая с 2014 года. Характеризуются симметричностью по горизонтали — не имеет значения, каким боком вставлять штекер в гнездо, поскольку контакты располагаются сверху и снизу.

Данный разъём имеет продолговатую форму с закруглёнными торцами. Содержит 23 контакта. Соответствует спецификации 3.0 и новее. Встречается на смартфонах и планшетах. Такой разъём часто используется как для передачи данных, так и для зарядки. Компьютерные шнуры, как правило, имеют штекер USB C лишь на одном конце кабеля, поскольку для подсоединения к ПК применяется разъём USB A.

Mini USB B

5-ти контактный разъём прямоугольной формы с выступом. Поддерживает технологию On-The-Go (OTG). Первоначально этот штекер был разработан для более ранних моделей смартфонов, но по мере того, как смартфоны стали более компактными и с более тонкими корпусами, штекер Mini USB был заменен на Micro USB тип B. Теперь Mini USB B предназначен лишь для некоторых цифровых камер.

Micro USB B

Уменьшенная версия коннекторов mini USB B. При этом поддерживает высокую скорость передачи данных 480 Мбит/с и функции On-The-Go. Содержит 5 контактов. Также существует 4-х контактная версия, применяемая в некоторых цифровых фотокамерах.

Micro USB B 3.0

Миниатюрный разъём, отличающийся по форме от Micro USB B 1.0/2.0. Из-за этого его нельзя подключить к порту для Micro USB B 2.0. При этом в устройства с гнездом Micro USB B 3.0 можно подсоединить шнур со штекером Micro USB B 2.0. Чаще всего такой интерфейс встречается на жёстких дисках и некоторых фотокамерах.

Отличительные особенности данного коннектора — наличие двух контактных групп.

Разновидности USB шнуров

 

Существование разных типоразмеров интерфейса USB привело к большому ассортименту шнуров. Как правило, они поставляются в комплекте с мобильными устройствами и портативной цифровой техникой, однако может возникнуть необходимость замены фирменного шнура в случае его поломки или потери. Кроме того, может понадобиться универсальный шнур, подходящим к разным разъёмам (чтоб не носить с собой много шнуров). Для совместного использования электроники (например, по технологии OTG — подключения периферийных устройств к смартфонам и планшетам) необходимы USB шнуры с особенными конфигурациями разъёмов, которые не поставляются в комплекте с гаджетами.

USB шнуры можно классифицировать по количеству типоразмеров, по самим типам разъёмов, предназначению, а также по исполнению разъёмов.

В зависимости от типоразмеров коннекторов на концах кабеля шнуры делятся на однотипные и разнотипные. Однотипные имеют разъёмы одинакового вида. Например, USB A - USB A или USB C - USB C. Разнотипные состоят из разных разъёмов. Например, USB A - USB C или USB A – micro USB B.

Конфигурации разъёмов также различаются. Как правило, ПК и периферийные устройства оснащаются гнездовыми разъёмами. Соответственно, шнуры снабжены штекерами. Однако типы контактов могут быть разными. Например, на одном конце расположен штекер, а на другом — гнездо.

По предназначению делятся на data-шнуры, шнуры для подзарядки и универсальные шнуры. Первые подходят только для передачи данных. Вторая разновидность состоит из кабеля с проводами питания, поэтому неспособна обеспечивать обмен файлами. Третий вид подходит как для передачи данных, так и для зарядки (в том числе, быстрой зарядки повышенной мощности).

 

  • Наиболее распространены следующие конфигурации шнуров:
  • USB A (штекер) – USB A (гнездо)
  • USB A (штекер) – USB A (штекер)
  • USB A (штекер) – USB B 2.0 (штекер)
  • USB B 2.0 (штекер) – USB B 2.0 (гнездо)
  • USB A (штекер) – USB B 3.0 (штекер)
  • USB A (штекер) – micro USB B 2.0 (штекер)
  • USB A (штекер) – mini USB B 2.0 (штекер)
  • mini USB B 2.0 (штекер) – mini USB B 2.0 (штекер)
  • mini USB B 2.0 (штекер) – mini USB B 2.0 (гнездо)
  • USB A (штекер) – USB C (штекер)
  • USB C (штекер) – USB C (штекер)

 

Ещё одно различие состоит в исполнении разъёмов. Оно бывает прямым и угловым.

Характеристики

 

Характеристиками USB шнуров являются версия спецификации, тип контактов, длина кабеля, оболочка кабеля, цвет.

Спецификация интерфейса отвечает за скорость передачи данных. Кроме того, в случае с уменьшенными версиями разъёмов (micro USB B/mini USB B) этот параметр позволяет определить типоразмер разъёма. Этот параметр также важен при покупке шнуров USB A - USB A.

Контакты могут быть двух видов: штекер и гнездо. Поскольку гнёзда размещаются в самих устройствах, шнуры оснащаются штекерами. Впрочем, кабели с гнездовыми разъёмами тоже существуют. Их можно использовать для удлинения USB шнуров.

Оболочка кабелей бывает ПВХ, силиконовой, тканевой.

Шнуры могут иметь разнообразную окраску. Поэтому можно подобрать USB шнур под цвет гаджета.

сайт https://cables.kiev.ua/