टाइप-सी इंटरफ़ेस की पिन परिभाषा क्या है

टाइप-बी के बाद पेश किया गया नवीनतम इंटरफ़ेस विनिर्देश। पारंपरिक यूएसबी इंटरफ़ेस से अलग, टाइप-सी एक सममित डिज़ाइन को अपनाता है, जिसमें प्लग की दिशा को अलग करने की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे उपयोगकर्ताओं को सही और गलत दिशाओं में प्लग करने के थकाऊ संचालन से बचा जा सकता है। इसके अलावा, यूएसबी टाइप-सी यूएसबी पीडी (पावर डिलीवरी) प्रोटोकॉल का समर्थन करता है, जो पारंपरिक अधिकतम 7.5W (5V1.5A) से अधिकतम 100W (20V5A) तक चार्जिंग पावर को बढ़ाता है। नवीनतम USB PD3.1 विनिर्देश टाइप-सी चार्जिंग पावर को और बेहतर बनाता है, जिसकी अधिकतम शक्ति 240W (28V5A) तक है।

पारंपरिक USB टाइप-ए या टाइप-बी डिवाइस के लिए, पावर सप्लाई इंटरफ़ेस (सोर्स) और पावर रिसीविंग इंटरफ़ेस (सिंक) इंटरफ़ेस परिभाषा में पहले से ही मानकीकृत हैं, इसलिए रिवर्स या गलत कनेक्शन के बारे में चिंता करने की कोई आवश्यकता नहीं है। टाइप-सी इंटरफेस वाले डिवाइस के लिए, चूंकि ऐसे कोई अंतर नहीं हैं, इसलिए उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस के प्रकार को नहीं जान सकते हैं, इसलिए टाइप-सी नियंत्रक को इसे स्वयं पूरा करने की आवश्यकता है। तो टाइप-सी इंटरफेस एक दूसरे को कैसे पहचानते हैं और सही पावर सप्लाई लॉजिक प्रदान करते हैं?

टाइप-सी इंटरफ़ेस की पिन परिभाषा

टाइप-सी इंटरफ़ेस को फीमेल हेड (रिसेप्टेकल) और मेल हेड (प्लग) में विभाजित किया गया है। संपूर्ण टाइप-सी पिन 24 हैं, और प्रत्येक पिन की परिभाषाएँ इस प्रकार हैं:

1. VBUS: कुल चार चैनल, उपकरणों के बीच बिजली की आपूर्ति के लिए BUS वोल्टेज पिन, चाहे उन्हें आगे या पीछे डाला जाए, ये चार पिन बिजली की आपूर्ति प्रदान करेंगे

2. GND: कुल चार चैनल, उपकरणों के बीच बिजली आपूर्ति सर्किट, चाहे उन्हें आगे या पीछे डाला जाए, ये चार पिन बिजली आपूर्ति सर्किट प्रदान करेंगे

3. TX+/TX- और RX+/RX-: USB3.0 उच्च गति संकेतों के लिए कुल चार जोड़े

4. D+/D-: USB2.0 सिग्नल के लिए कुल दो जोड़े। फीमेल कनेक्टर पर, ये दो जोड़े शॉर्ट-सर्किट होकर एक जोड़े में बदल जाएंगे

5. CC/VCONN: CC पिन एक कॉन्फ़िगरेशन पिन है जिसका उपयोग डिवाइस कनेक्शन और आगे और पीछे प्लगिंग दिशा का पता लगाने के लिए किया जाता है, और यह USB PD संचार के लिए लाइन भी है; VCONN एक पिन है जो CC पिन के लिए तिरछा सममित है। जब एक पिन की पुष्टि CC के रूप में की जाती है, तो दूसरे को VCONN के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसका उपयोग eMark केबल को पावर देने के लिए किया जाता है

6. SBU1/SBU2: मल्टीप्लेक्स पिन, जैसे USB4 के लिए अतिरिक्त SBTX और SBRX प्रदान करना

महिला कनेक्टर 24 पिन का है, जिसमें ऊपरी और निचले पिन पर तिरछी सममिति है, ताकि उपयोगकर्ता की आगे और पीछे प्लगिंग की ज़रूरतों को पूरा किया जा सके; पुरुष कनेक्टर 22 पिन का है। चूँकि USB2.0 विनिर्देश में D+/D- की केवल एक जोड़ी है, इसलिए पुरुष कनेक्टर में D+/D- पिन की केवल एक जोड़ी रखी जाती है।

बेशक, वास्तविक उत्पाद डिजाइन में, इंजीनियर लागत बचाने के लिए उत्पाद परिभाषा के अनुसार पिन की संख्या को उचित रूप से कम कर देंगे। उदाहरण के लिए, ऐसे उत्पादों के लिए जो केवल चार्जिंग प्रदान करते हैं, जैसे कि पावर एडेप्टर, ऐसे उत्पादों को USB3.0 के उच्च गति वाले डेटा संचार की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए केवल CC, VBUS, GND और D+/D- पिन को बनाए रखा जाता है।

बिजली आपूर्ति के संदर्भ में, टाइप-सी उपकरणों को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है

1. टाइप-सी डिवाइस जिन्हें केवल बिजली आपूर्ति (स्रोत) के रूप में उपयोग किया जा सकता है, जैसे टाइप-सी चार्जर, आदि।

2. टाइप-सी डिवाइस जिनका उपयोग केवल बिजली प्राप्त करने (सिंक) के रूप में किया जा सकता है, जैसे टाइप-सी मोबाइल फोन आदि।

3. टाइप-सी डिवाइस (डीआरपी, डुअल रोलपोर्ट) जिनका उपयोग बिजली आपूर्ति (स्रोत) और बिजली प्राप्ति (सिंक) दोनों के रूप में किया जा सकता है, जैसे टाइप-सी नोटबुक, दो-तरफ़ा पावर बैंक, आदि।

जाहिर है, जब दो टाइप-सी डिवाइस सी2सी केबल के माध्यम से एक साथ जुड़े होते हैं, तो दोनों पक्षों को यह पता होना चाहिए कि दूसरा पक्ष किस प्रकार के डिवाइस से संबंधित है, अन्यथा यह असंतोषजनक चार्जिंग (जैसे रिवर्स चार्जिंग), या कोई चार्जिंग नहीं करेगा, और यहां तक ​​कि सुरक्षा समस्याएं भी पैदा करेगा।

उदाहरण के लिए, जब कोई उपयोगकर्ता टाइप-सी टू-वे पावर बैंक (डीआरपी) को चार्ज करने के लिए चार्जर (स्रोत) का उपयोग करता है, तो आदर्श रूप से, पावर बैंक को सिंक के रूप में "काम" करना चाहिए। हालांकि, गलत डिवाइस प्रकार की पहचान के कारण, पावर बैंक स्रोत के रूप में "काम" कर सकता है और "करंट बैकफ़्लो" का कारण बन सकता है, जिससे दोनों डिवाइस को नुकसान पहुँच सकता है।

टाइप-सी इंटरफ़ेस विनिर्देश सीसी पिन पर "पुल-अप" और "पुल-डाउन" तंत्र की एक श्रृंखला के माध्यम से स्रोत, सिंक और डीआरपी के बीच अंतर करता है। स्रोत उपकरणों के लिए, सीसी पिन को पुल-अप प्रतिरोधक आरपी के साथ कॉन्फ़िगर किया जाना आवश्यक है; सिंक उपकरणों के लिए, सीसी पिन को पुल-डाउन प्रतिरोधक आरडी के साथ कॉन्फ़िगर किया जाना आवश्यक है; और डीआरपी उपकरणों के लिए, पुल-अप और पुल-डाउन को स्विचिंग स्विच द्वारा वैकल्पिक रूप से स्विच किया जाता है।

सोर्स, Rp छोर पर CC पिन का पता लगाकर यह निर्धारित करता है कि कोई उपकरण जुड़ा है या नहीं, तथा सिंक, Rd छोर पर CC पिन का पता लगाकर आगे और पीछे के सम्मिलन की दिशा निर्धारित करता है।

पुल-डाउन रेसिस्टर Rd=5.1k, और पुल-अप रेसिस्टर Rp को इसकी पावर सप्लाई क्षमता और पुल-अप वोल्टेज के अनुसार सेट किया जाता है। USB टाइप-C की पावर सप्लाई क्षमता इस प्रकार है:

1. डिफ़ॉल्ट USB पावर सप्लाई क्षमता (डिफ़ॉल्ट USB पावर)। USB2.0 इंटरफ़ेस 500mA है; USB3.2 इंटरफ़ेस 900mA और 1500mA है

2. BC1.2 (बैटरीचार्ज 1.2) प्रोटोकॉल। 7.5W की अधिकतम शक्ति का समर्थन करता है, अर्थात 5V1.5A

3. यूएसबी टाइप-सी करंट 1.5A, 7.5W की अधिकतम शक्ति का समर्थन करता है, यानी 5V1.5A

4. यूएसबी टाइप-सी करंट 3A, 15W की अधिकतम शक्ति का समर्थन करता है, यानी 5V3A

5. USB PD (USB पावर डिलीवरी) प्रोटोकॉल, 100W की अधिकतम शक्ति का समर्थन करता है, अर्थात 20V5A

इन पाँचों पावर सप्लाई क्षमताओं की प्राथमिकताएँ क्रम से बढ़ती हैं, और पावर सप्लाई की शक्ति भी धीरे-धीरे बढ़ती है। उच्च प्राथमिकता वाली पावर सप्लाई क्षमता कम प्राथमिकता वाली पावर सप्लाई क्षमता को ओवरराइड कर देगी। उनमें से, डिफ़ॉल्ट USB पावर, USB टाइप-सी करंट 1.5A और USB टाइप-सी करंट 3A को Rp मान कॉन्फ़िगर करके सेट किया जा सकता है।

जब दो डिवाइस कनेक्ट होते हैं, तो सिंक Rp और Rd के वोल्टेज डिवाइडर वैल्यू vRd का पता लगाकर सोर्स की पावर सप्लाई क्षमता प्राप्त करता है। Rp वैल्यू, vRd वोल्टेज रेंज और सोर्स पावर सप्लाई क्षमता के बीच संबंधित संबंध निम्नलिखित है।

इसी समय, डिवाइस के दूसरे CC को Ra=1k द्वारा फ़्लोटिंग या नीचे खींच लिया गया है। यदि Ra को नीचे खींचा जाता है, तो इसका मतलब है कि USB-C केबल में एक अंतर्निहित eMarker चिप है, और केबल को पावर देने के लिए स्रोत को पिन को VCONN पर स्विच करने की आवश्यकता है।

अब तक, हमने बताया है कि डिवाइस "पुल-अप" या "पुल-डाउन" का उपयोग करते हैं, या वैकल्पिक रूप से दोनों के बीच स्विच करते हैं, स्रोत, सिंक और डीआरपी निर्धारित करने के लिए, और आरपी प्रतिरोध मूल्य और वीआरडी वोल्टेज मूल्य द्वारा स्रोत की बिजली आपूर्ति क्षमता निर्धारित करते हैं। हालाँकि, यह प्रक्रिया कैसे लागू की जाती है? टाइप-सी रिवर्स चार्जिंग या गलत चार्जिंग से कैसे बचता है?