現(xiàn)今智能電動車使用了大量的電子組件,而組件之間需要進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,透過高速線纜可以傳輸高帶寬數(shù)據(jù)信號,因此被廣泛應(yīng)用于智能電動車中。
百佳泰合作的線纜大廠客戶承接了一家電動車大廠的案子,替其生產(chǎn)電動車內(nèi)使用的USB Type-C Cable。而為了確保USB Type-C Cable在電動車中能夠正常使用,至少需要滿足以下要求:
而線纜客戶所生產(chǎn)的線纜因為在電磁兼容性發(fā)生問題,所生產(chǎn)的USB Type-C Cable會有RFI (Radio Frequency Interference)射頻干擾,導(dǎo)致其客戶的電動車GPS功能異常,便尋求我們的服務(wù),替線纜分析問題并協(xié)助解決。
客戶的問題與難處:發(fā)現(xiàn)狀況后為何無法找出成因及解決之道?
線纜廠商從其電動車廠客戶端反應(yīng),發(fā)現(xiàn)該車款有GPS功能異常問題,并透過交叉檢驗后鎖定是他們生產(chǎn)的USB Type-C Cable所造成,但知道了問題,卻沒有辦法找出根本原因并進(jìn)行修正,他們遇到主要困難如下:
解決方案
針對客戶發(fā)生的問題,百佳泰憑借豐富的經(jīng)驗,以及對USB與GPS的了解,提供了對應(yīng)的問題分析與除錯顧問服務(wù)。
問題分析
透過經(jīng)驗以及對規(guī)格的了解,百佳泰專家團(tuán)隊很快鎖定問題最大可能是來自于電磁干擾,經(jīng)實驗室進(jìn)一步分析客戶樣品,我們發(fā)現(xiàn)其Type-C Connector端設(shè)計的外殼存在多處孔洞,而由于這些孔洞缺乏射頻干擾屏蔽效果,它們可能就是導(dǎo)致電動車GPS功能異常的根源。
根據(jù)我們的經(jīng)驗,GPS通常使用L1/L2頻段,因此RFI必須能夠有效通過這些頻段;而高頻部分則對GPS的影響較小,因此,百佳泰首先考慮的是L1/L2頻段可能存在問題,進(jìn)而導(dǎo)致GPS功能異常。
除錯顧問服務(wù)
我們基于問題分析的狀況,幫客戶設(shè)計以下除錯的計劃
1. 確認(rèn)客戶原始設(shè)計的RFI狀態(tài)RFI狀態(tài)
首先,需要確認(rèn)客戶原始設(shè)計的RFI狀態(tài)是否確實存在問題。
2. 針對外殼孔洞進(jìn)行處理
針對外殼孔洞,將使用銅箔進(jìn)行包覆,以提升RFI的屏蔽效果。
3. 驗證RFI屏蔽效果屏蔽效果
完成銅箔包覆后,我們將再次檢查RFI的屏蔽效果,如果效果仍然不足,則需要采取進(jìn)一步措施。
4. 將銅箔與線纜接地
若RFI屏蔽效果仍不足,須將銅箔與線纜的地線進(jìn)行搭接,以有效排除RFI。
經(jīng)過上述步驟,最終百佳泰協(xié)助客戶,有效解決了其線纜造成GPS功能異常的問題。
Time to Market with Quality! 高質(zhì)量服務(wù)為您創(chuàng)造價值
百佳泰團(tuán)隊Faster, Easier, Better! 三大秘訣
透過上述的專業(yè)服務(wù)內(nèi)容,百佳泰協(xié)助客戶得到高質(zhì)量服務(wù)體驗,解決客戶產(chǎn)品問題,避免其被車廠取消交貨資格的危機(jī),我們的服務(wù)具備了以下優(yōu)勢:
Faster
百佳泰能幫助客戶快速解決問題,不用擔(dān)心遇上狀況毫無頭緒,我們憑借以下優(yōu)勢,至少替客戶縮短了三個月以上的時間,提前確認(rèn)問題并提供方案解決。
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Easier
百佳泰提供的解決方案明確清楚,并且提供詳細(xì)的指導(dǎo)和協(xié)助,確保協(xié)助客戶能夠順利完成。
Better
經(jīng)驗和專業(yè)知識的累積,使我們制定的除錯計劃精準(zhǔn)且可靠。每一步都經(jīng)過嚴(yán)密規(guī)劃,使客戶能有效解決問題。
想了解更多與您產(chǎn)業(yè)相關(guān)的成功案例,或有任何需求疑問,歡迎隨時與百佳泰聯(lián)系!
]]>范例: USB-C配置
兩大USB-C to HDMI常見轉(zhuǎn)接問題,您不可不知!
問題1:如果來源端的USB-C孔有支持?jǐn)?shù)據(jù)以及影像傳輸功能,但實際使用時卻仍無法成功輸出畫面。當(dāng)計算機(jī)的右下角跳出窗口通知時,問題可能是因為DisplayPort Alternative Mode (替代模式)溝通不成功,導(dǎo)致無法切換到替代模式而不支持影像傳輸。
難道消費(fèi)者只能持續(xù)遇到這樣的困擾? 透過百佳泰的USB-C to Protocol Converter Alt Mode Test測試服務(wù),能夠驗證USB-C to Protocol Converter Alternative Mode的功能。
問題2:計算機(jī)未跳出窗口通知以及顯示器呈現(xiàn)黑畫面時,問題可能為HDMI端跟顯示端在交換EDID信息時發(fā)生問題,造成無法顯示畫面。
透過百佳泰的USB-C to HDMI EDID Test測試服務(wù),能夠避免消費(fèi)者購買產(chǎn)品后發(fā)生無法顯示畫面的問題,告別消費(fèi)者的頭痛問題。
Faster, Easier, Better!值得您信賴的線纜檢測技術(shù)顧問
除上述提供的解決方案,百佳泰為多家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會授權(quán)實驗室,至今已累積超過30年的測試驗證經(jīng)驗,提供多種線纜與連接器認(rèn)證服務(wù),致力提供更快、更有效及更優(yōu)化的高質(zhì)量服務(wù),為您把關(guān)線纜產(chǎn)品質(zhì)量!
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百佳泰專屬開發(fā)百件以上提升線纜驗證效率的高頻及自動化治具,大幅速測試時程,協(xié)助客戶進(jìn)一步加快產(chǎn)品檢測周期。
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百佳泰透過線纜與連接器多方位解決方案,可以協(xié)助研發(fā)人員進(jìn)行高頻電纜和連接器設(shè)計的驗證,以確保維持高質(zhì)量的準(zhǔn)確性。
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百佳泰不僅擁有超過30年以上的專業(yè)實績、專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊以及投入豐富資源所建立的測試環(huán)境與儀器設(shè)備,憑借著豐富的使用者情境測試經(jīng)驗,提供周全的檢測建議與分析。
若您對于線纜有任何測試、驗證或是顧問咨詢服務(wù)有相關(guān)進(jìn)一步需求,歡迎在線瀏覽以下服務(wù),或是透過在線窗口與我們聯(lián)系,百佳泰服務(wù)團(tuán)隊將誠摯為您服務(wù)!
]]>不論是在居家生活還是日常工作中,USB-C連接器的高度泛用性無疑為現(xiàn)代人們帶來了諸多便利,并在各種電子產(chǎn)品的應(yīng)用上十分普及。這也進(jìn)而讓世界各國知名大廠,例如手機(jī)、筆電、顯示器平板等制造商,甚或周邊配件業(yè)者,皆不約而同地導(dǎo)入USB-C的相關(guān)應(yīng)用。也因為如此,USB-C產(chǎn)品在這幾年的變化和汰換速度可說是快得讓人難以想象!
而身為本文主角之一的USB-C HDMI Adapter (USB-C轉(zhuǎn)HDMI轉(zhuǎn)換器)即是當(dāng)今相當(dāng)受到消費(fèi)者青睞的一款產(chǎn)品。作為一個可將USB-C訊號轉(zhuǎn)換為HDMI訊號的轉(zhuǎn)換器。USB-C HDMI Adapter允許用戶將設(shè)備連接到可支持HDMI的顯示器或電視,在更大的屏幕上進(jìn)行投影,這對使用者旅行時在飯店觀賞影音,或在會議室進(jìn)行簡報都非常方便。
為了讓消費(fèi)者更容易識別和選擇支持HDR功能的產(chǎn)品,尤其是在缺乏相應(yīng)10K、8K、4K影音來源的情況下,「提供更真實影像的HDR技術(shù)」的營銷要求逐漸成為TV與Monitor廠商目前主要的推廣重點(diǎn)。透過Logo的標(biāo)示,消費(fèi)者可以更有信心地選擇支持HDR的TV和Monitor,進(jìn)而享受更高質(zhì)量的影像體驗。
至于什么是HDR呢?HDR即為高動態(tài)范圍的英文縮寫(High Dynamic Range),HDR是一種顯示技術(shù),旨在提供更豐富、更真實的影像。相較于傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍(SDR),HDR在影像上的呈現(xiàn)上不僅更加逼真。更在電視、顯示器和影院等使用場景中被廣泛應(yīng)用。
如果要用一個簡單的例子來說,相信大家在使用相機(jī)都應(yīng)該有過類似的經(jīng)驗,在拍暗的景色時要對焦才能拍得清楚,同樣地,在拍亮的地方也必須對焦才能拍得清楚。那么如果我們把這二張圖中暗的地方跟亮的地方合并起來,是不是就能夠在一張圖中同時看到亮的地方跟暗的地方,那么這就是一張HDR照片。TV跟Monitor的HDR其實也是同樣的原理,為了想得到跟HDR照片相同的高細(xì)節(jié)畫質(zhì)效果,因此會指定用至少10 bit以上來呈現(xiàn)更多色彩,包含使用的color space標(biāo)準(zhǔn)(例如BT.2020),以及可達(dá)到的最大亮度及最小暗度,為使用者呈現(xiàn)出HDR所打造的精致影像體驗。
目前推廣HDR的著名國際組織有VESA(DisplayHDR)、UHDA和HDR10+。這些組織也都有發(fā)布相對應(yīng)的Logo,方便用戶在選購支持HDT功能等相關(guān)產(chǎn)品時能夠輕易地進(jìn)行辨識。
雖然上述提供的這三個國際標(biāo)準(zhǔn)都有推出對應(yīng)的Logo驗證測試,樹立了「唯有通過驗證的產(chǎn)品才能使用其Logo」 的規(guī)范做為質(zhì)量把關(guān)的基線。但即便如此,產(chǎn)品的相關(guān)潛在風(fēng)險仍然值得關(guān)注,特別是涉及支持HDR的USB-C Dock及USB-C HDMI Adapter等產(chǎn)品更是不得輕忽。若是無法在產(chǎn)品上市前檢測并克服這些風(fēng)險,輕者導(dǎo)致用戶在產(chǎn)品實際應(yīng)用上中遭遇到挫折,重者更會進(jìn)一步影響打擊到品牌形象和客戶對產(chǎn)品的信任度。
市場上存在HDMI和DisplayPort兩種主流影音接口,且轉(zhuǎn)換芯片讓HDMI和DisplayPort之間的互相轉(zhuǎn)換化為可能。然而,這可能導(dǎo)致不同標(biāo)準(zhǔn)之間的兼容性問題,尤其是在支持HDR的情況下。這樣的混淆可能使得用戶難以理解、配置和解決問題。
在使用支持HDR的USB-C HDMI Adapter時,使用者可能會面臨到畫面顏色差異和明暗度不均的等問題。這可能是因為裝置之間的HDR訊號處理不正確,使得影像質(zhì)量受損而導(dǎo)致。對于這樣的觀看質(zhì)量和顯示問題,用戶勢必會對產(chǎn)品感到失望、引發(fā)客訴。
使用者在遇到問題后,使用者可能不僅對該款產(chǎn)品感到不滿,還可能對該品牌的所有產(chǎn)品產(chǎn)生質(zhì)疑和不信任感。而持續(xù)的使用者負(fù)評和不滿意度更會不斷侵蝕著品牌形象,影響品牌在市場上得來不易的地位和聲譽(yù)。
接著讓我們一同來看一下,當(dāng)使用者在使用這些支持HDR的USB-C Dock以及USB-C HDMI Adapter的實際應(yīng)用上會發(fā)現(xiàn)什么樣的問題。
通常我們會使用一個USB-C HDMI adapter,接著把 HDR顯示器跟USB-C 筆電連接起來,進(jìn)行HDR的影音播放,連接方式如下圖示意。
而HDR的常見問題便是:使用者會看到HDR顯示器的畫面上發(fā)現(xiàn)顏色差異,或是明顯的亮度變暗等問題,如同下圖所顯示的對照差異。
因此普遍上這些USB-C產(chǎn)品存在了下圖的HDR應(yīng)用風(fēng)險。這會讓使用者對于USB-C dock& USB-C HDMI 產(chǎn)生客訴,或是進(jìn)而不信任該品牌所有生產(chǎn)產(chǎn)品,日后在選購時轉(zhuǎn)而消費(fèi)其他廠牌產(chǎn)品。
憑借著業(yè)界前沿的高頻高速量測能力以及累積超過30年的實務(wù)經(jīng)驗,百佳泰可為線纜連接器相關(guān)的產(chǎn)品客戶帶來全方位的客制化技術(shù)支持。不論身處在哪種產(chǎn)品階段,百佳泰都能協(xié)助客戶提升產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化生產(chǎn)效率,提供更快速、更便利,同時更加完善的整合咨詢服務(wù)與解決方案。
針對USB-C Dock和USB-C HDMI Adapter等產(chǎn)品在開發(fā)和使用過程中可能遇到的潛在問題,以下是百佳泰對解決方案的進(jìn)一步說明:
百佳泰定期采購并更新市場主流及受消費(fèi)者歡迎的產(chǎn)品,并建立實際應(yīng)用生態(tài)鏈。這有助于發(fā)現(xiàn)使用者在實際使用上可能遇到的問題,特別是在支持HDR的USB-C產(chǎn)品上。此外,百佳泰也持續(xù)投資專業(yè)的量測設(shè)備與高頻儀器,致力于打造完整的檢測環(huán)境,這使他們能夠更好地了解應(yīng)用生態(tài)鏈中可能存在的潛在風(fēng)險,協(xié)助客戶進(jìn)一步加快產(chǎn)品的驗證周期。
百佳泰擁有眾多經(jīng)驗豐富的測試工程師團(tuán)隊,不論是各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品檢測都具有豐富的實務(wù)經(jīng)驗。針對不同客戶提出的需求,因時制宜地制定客制化的產(chǎn)品檢測服務(wù),以更便利及更有效的方式提升產(chǎn)品質(zhì)量及質(zhì)量可靠度,與客戶一同為產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。確保采購者可以購買到具有高質(zhì)量和低風(fēng)險的合適產(chǎn)品。
Allion百佳泰擁有多名在PC和消費(fèi)電子領(lǐng)域擁有數(shù)十年產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗的研發(fā)工程師,以及參與多個國際協(xié)會的技術(shù)應(yīng)用工程師。這些專業(yè)人員能夠提供產(chǎn)品修改建議,并將各個國際協(xié)會的規(guī)范應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)過程中。進(jìn)一步提升產(chǎn)品質(zhì)量,確保產(chǎn)品達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)并符合國際標(biāo)準(zhǔn)。
透過上述的專業(yè)能力概述,再加上超過30年以上的項目實績、專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊以及一應(yīng)俱全的設(shè)備環(huán)境和豐富的使用者情境測試經(jīng)驗,百佳泰能夠有效地協(xié)助客戶解決USB-C Dock和USB-C HDMI Adapter等產(chǎn)品可能面臨的HDR相關(guān)應(yīng)用風(fēng)險。除了協(xié)助制造商客戶產(chǎn)品如期上市,更有信心且安心地將產(chǎn)品交到每一位消費(fèi)者手中。協(xié)助客戶品牌提升產(chǎn)品競爭力,增加品牌信任、擴(kuò)大市場份額。
有感于產(chǎn)品質(zhì)量的重要性,ITE semiconductor和Chrontel Semiconductor皆曾咨詢過百佳泰有關(guān)USB-C產(chǎn)品的檢測需求。并后續(xù)也采納了由百佳泰所提供的解決方案,針對他們在USB-C產(chǎn)品在HDR應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)檢測。這也代表ITE semiconductor和Chrontel Semiconductor對于自家產(chǎn)品的質(zhì)量有著高度的重視。
通過百佳泰的檢測,這些廠商可以在產(chǎn)品開發(fā)前期就先行確保產(chǎn)品的兼容性和質(zhì)量,有效避免在使用時可能出現(xiàn)的HDR應(yīng)用問題。這不僅有助于提高產(chǎn)品的競爭力,更有助于增加客戶對品牌的信任,從而為品牌帶來更多商機(jī)。
此外,參與驗證方案并取得HDR認(rèn)證的廠商客戶將可使用由百佳泰提供的HDR檢測證書或HDR Logo來識別和推廣自己的HDR_OK生態(tài)鏈,這無疑是一種很好的營銷策略。透過這些證書或Logo,消費(fèi)者可更方便地辨識及選擇支持HDR的合適產(chǎn)品,進(jìn)一步提升品牌的知名度和市場地位。
作為專業(yè)檢測和質(zhì)量保證服務(wù)的提供者,在幫助廠商提升產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力的過程中,百佳泰透過提供周全的解決方案及檢測服務(wù),在推動HDR技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展方面充份展現(xiàn)出其專業(yè)能力和關(guān)鍵作用。這不僅為客戶確保產(chǎn)品質(zhì)量,對整個行業(yè)的發(fā)展和消費(fèi)者的體驗也都有著積極正面的影響。
蘋果公司(以下簡稱Apple)于2019年9月11日發(fā)布最新iPhone 11 Pro (Max),其隨機(jī)附贈USB-C PD (Power Delivery) 18W電源轉(zhuǎn)接器及USB-C to Lightning 線材,可說是正式宣告Apple系列產(chǎn)品進(jìn)入PD快充時代。雖然從iPhone 8之后的機(jī)種就已經(jīng)支持USB-C PD,但還需要額外購買USB-C to Lightning的線材或是電源適配器,甚至有些消費(fèi)者還不知道iPhone早已支持PD快充。身為果粉或是同時擁有多項Apple產(chǎn)品的你,該如何選擇最適合的PD移動電源?
支持PD的移動電源千百款,百佳泰測試團(tuán)隊針對市面上熱銷的移動電源,挑選了10款、人民幣售價為250~1400區(qū)間內(nèi),搭配最新的MacBook Pro, MacBook Air, iPad Pro 12.9”(USB-C) 以及iPhone 11 Pro Max進(jìn)行測試。
為了讓讀者能更明白產(chǎn)品的規(guī)格,除了最大供電能力外,也將移動電源的供電/受電方式,配件附贈的線材規(guī)格以及電池容量與產(chǎn)品重量,一目了然。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Brand Name | ASUS | AUKEY | BASEUS | Energizer | KooPin |
Model Name | ZenPower Pro (PD3.0) | PB-Y7 | 并行線PD閃充智能數(shù)顯行動電源 | XP20001PD | K2-13500 |
Input Connector | USB-C (雙向共享) | USB-C(雙向共享), USB-Micro B | USB-C(雙向共享), USB-Micro B | USB-C(雙向共享), USB-Micro B | USB-C(雙向共享), USB-Micro B |
Output Connector | USB-C (雙向共享), USB-A | USB-C (雙向共享), USB-A x 2 | USB-C (雙向共享), USB-A x 2 | USB-C (雙向共享), USB-A x 4 | USB-C (雙向共享), USB-A x 2 |
Output PDO | 5V@3A 9V@3A 15V@3A? 20V@2.25A | 5V@3A 9V@2A 12V@2A 14.5@2A 20V@1.5A | 5V@2A 9V@2A 12V@1.5A | 5V@3A 9V@3A 12V@3A 15V@3A? 20V@2.25A | 5V@2A 9V@2A 12V@1.5A |
PD最大能力 | 45W | 30W | 18W | 45W | 18W |
配件 附USB-C to C | Yes | Yes | No | Yes | Yes |
配件 附USB-C to A | Yes | No | No | No | Yes ( 2in 1) |
配件 附USB-A to Micro B | No | No | Yes | Yes | Yes ( 2in 1) |
電池容量 | 10000mAh | 30000mAh | 20000mAh | 20000mAh | 10000mAh |
總重量 (克) | 320g | 580g | 400g | 440g | 220g |
6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
Brand Name | mophie | mophie | Moshi | Philo | 廣寰 |
Model Name | powerstation USB-C 3XL | powerstation USB-C 2XL | IonSlim 10K | 無線快充行動電源 Q8 | PD10000 |
Input Connector | USB-C (單向獨(dú)立) | USB-C (雙向共享) | USB-C (雙向共享) | USB-C(雙向共享), USB-Micro B | USB-C(雙向共享), USB-Micro B |
Output Connector | USB-C(單向獨(dú)立), USB-A | USB-C (雙相共享), USB-A | USB-C (雙向共享), USB-A | USB-C (雙向共享), USB-A | USB-C (雙向共享), USB-A |
Input Charging Technology | PD 2.0 | PD 2.0 | PD 2.0 | PD 2.0 | |
Output Charging Technology | PD 2.0 | N/A | PD 2.0, QC 3.0, Qi | N/A | |
Output PDO | 5V@3A 9V@3A 12V@3A 15V@3A? 20V@2.25A | 5V@3A 9V@3A 12V@2.5A 15V@2A? 20V@1.5A | 5V@3A 9V@3A 15V@2A | 5V@2A 9V@2A 12V@1.5A | 5V@2A 9V@2A 12V@1.5A |
PD最大能力 | 45W | 30W | 30W | 18W | 18W |
配件 附USB-C to C | Yes | Yes | Yes | No | No |
配件 附USB-C to A | Yes | Yes | Yes | Yes ( 2in 1) | No |
配件 附USB-A to Micro B | No | No | No | Yes ( 2in 1) | Yes |
電池容量 | 26000mAh | 19500mAh | 10000mAh | 8000mAh | 10000mAh |
總重量 (克) | 530g | 400g | 240g | 200g | 240g |
(表一:選購前可先了解哪種規(guī)格適合自己的使用情境)
雖然PD移動電源都有標(biāo)示最大供電能力,但實際上應(yīng)用在這些最新的Apple系列產(chǎn)品表現(xiàn)如何?此外,在搭配Apple 原廠擴(kuò)充周邊(Apple USB-C Digital Multiport Adapter)時,是否也會受到影響呢?
USB-C 供電能力 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Brand Name | ASUS | AUKEY | BASEUS | Energizer | KooPin |
Model Name | ZenPower Pro (PD3.0) | PB-Y7 | 并行線PD閃充智能數(shù)顯行動電源 | XP20001PD | K2-13500 |
Iphone 11 Pro Max | 8.8V@2.5A | 8.8V@1.9A | 9V@1.9A | 9V@2.5A | 9.1V@1.9A |
供電瓦數(shù) | 22W | 16.7W | 17.1W | 22.5W | 17.1W |
iPad 12″ USB-C | 15.1V@2.1A | 15.1V@2.0A | 12V@1.4A | 15.1V@2.1A | 12V@1.4A |
供電瓦數(shù) | 31.5W | 30.2W | 16.8W | 31.7W | 16.8W |
MBA 13″ | 20V@1.8A | 20V@1.4A | 12V@1.4A | 20V@2.1A | 12@1.4A |
供電瓦數(shù) | 36W | 28W | 16.8W | 42W | 16.8W |
MBP 13″ | 20V@2.0A | 20V@1.4A | 12V@1.4A | 20V@2.1A | 12@1.4A |
供電瓦數(shù) | 40W | 28W | 16.8W | 42W | 16.8W |
USB-C 供電能力 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Brand Name | mophie | mophie | Moshi | Philo | 廣寰 |
Model Name | powerstation USB-C 3XL | powerstation USB-C 2XL | IonSlim 10K | 無線快充行動電源 Q8 | PD10000 |
Iphone 11 Pro Max | 9V@2.5A | 9V@2.5A | 9V@2.5A | 9V@1.9A | 9V@1.9A |
供電瓦數(shù) | 22.5W | 22.5W | 22.5W | 17.1W | 17.1W |
iPad 12″ USB-C | 15.1V@2.1A | 15V@1.9A | 15V@1.9A | 12V@1.4A | 12V@1.4A |
供電瓦數(shù) | 31.7W | 28.W | 28W | 16.8W | 16.8W |
MBA 13″ | 19V@2.2A | 19V@1.4A | 15V@1.9A | 12V@1.4A | 12@1.4A |
供電瓦數(shù) | 41.8W | 26.6W | 28W | 16.8W | 16.8W |
MBP 13″ | 19V@2.2A | 19V@1.4A | 15V@1.9A | 12V@1.4A | 12@1.4A |
供電瓦數(shù) | 41.8W | 26.6W | 28W | 16.8W | 16.8W |
(表二:各品牌充電能力列表)
透過Multiport-2019后的供電能力 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Brand Name | ASUS | AUKEY | BASEUS | Energizer | KooPin |
Model Name | ZenPower Pro (PD3.0) | PB-Y7 | 并行線PD閃充智能數(shù)顯行動電源 | XP20001PD | K2-13500 |
iPad 12″ USB-C | 15.1V@2.1A | 15V@1.3A | 12V@0.8A | 15.1V@2.1A | 12V@0.8A |
供電瓦數(shù) | 31.5W | 19.5W | 9.6W | 31.7W | 9.6W |
MBA 13″ | 20V1.7A | 20V@1.1A | 12V@0.8A | 20V@1.7A | 12V@0.8A |
供電瓦數(shù) | 34W | 22W | 9.6W | 34W | 9.6W |
MBP 13″ | 20V1.7A | 20V@1.1A | 12V@0.8A | 20V@1.5A | 12V@0.8A |
供電瓦數(shù) | 34W | 22W | 9.6W | 34W | 9.6W |
透過Multiport-2019后的供電能力 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Brand Name | mophie | mophie | Moshi | Philo | 廣寰 |
Model Name | powerstation USB-C 3XL | powerstation USB-C 2XL | IonSlim 10K | 無線快充行動電源 Q8 | PD10000 |
iPad 12″ USB-C | 15V@2.1A | 15V@1.4A | 15V@1.4A | 12V@0.8A | 12V@0.8A |
供電瓦數(shù) | 31.7W | 31.7W | 31.7W | 9.6W | 9.6W |
MBA 13″ | 19V@1.8A | 19V@1.1A | 15V@1.4A | 12V@0.8A | 12V@0.8A |
供電瓦數(shù) | 34.2W | 20.9W | 31.7W | 9.6W | 9.6W |
MBP 13″ | 19V@1.8A | 19V@1.1A | 15V@1.4A | 12V@0.8A | 12V@0.8A |
供電瓦數(shù) | 34.2W | 20.9W | 31.7W | 9.6W | 9.6W |
(表三:各品牌串接Apple USB-C Digital Multiport Adapter后的充電能力)
從表二可以看到PD移動電源在受測的Apple產(chǎn)品進(jìn)行充電的數(shù)值。我們觀察到一個有趣的現(xiàn)象,iPhone 11 Pro Max & iPad Pro 12.9” (USB-C)雖然原廠附贈的是18W的PD電源適配器,但是接上較大功率的PD移動電源情況下,實際上可以被充電的能力約在23W及32W;而MacBook Air被充電的能力也是高于原廠附的30W PD電源適配器,這對于需要短時間快充的消費(fèi)者來說,是一大好消息!
如果有畫面延伸或是接USB-A設(shè)備的需求,很多果粉都會購買輕巧好攜帶的Apple USB-C Digital Multiport Adapter。但從表三的數(shù)值來看,許多PD移動電源的充電能力都降低了,有些甚至不到10W。我們解析后發(fā)現(xiàn),原來Apple USB-C Digital Multiport Adapter里面的PD控制芯片會將部分電源預(yù)留7~8W下來給連接的設(shè)備;有些不受影響的Apple設(shè)備則是因為PD供給的能力較強(qiáng),即使被預(yù)留7~8W,還是可以滿足Apple設(shè)備的最大電力需求。
那輕便考慮、小瓦數(shù)供電能力的PD移動電源,不就不符合使用期待了嗎?其實并不是,除了iPad Pro 12”之外,MacBook Pro 以及 MacBook Air因為配有兩個以上的USB-C孔位,大不了插另一個就是啰!
PD移動電源容量有大有小,容量小,充不了幾下電,容量大移動電源沒電之后充滿電要等半天;那這些PD移動電源受電能力表現(xiàn)如何?我們用Apple PD 18W與Apple PD 61W電源適配器來實驗看看。
受電能力 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Brand Name | ASUS | AUKEY | BASEUS | Energizer | KooPin |
Model Name | ZenPower Pro (PD3.0) | PB-Y7 | 并行線PD閃充智能數(shù)顯行動電源 | XP20001PD | K2-13500 |
Apple 18W | 9.1V@1.8A | 8.8V@1.9A | 8.9V@1.4A | 8.7V@2.0A | 8.8V@1.6A |
被供電瓦數(shù) | 16.3W | 16.7W | 12.4W | 14W | 14W |
Apple 61W | 20V@1.5A | 14.7V@2.0A | 8.9V@1.4A | 20V@1.9A | 8.8V@1.6A |
被供電瓦數(shù) | 30W | 29.4W | 12.4W | 38W | 14W |
受電能力 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Brand Name | mophie | mophie | Moshi | Philo | 廣寰 |
Model Name | powerstation USB-C 3XL | powerstation USB-C 2XL | IonSlim 10K | 無線快充行動電源 Q8 | PD10000 |
Apple 18W | 8.7V@2.0A | 8.7V@2.0A | 8.7V@2.0A | 8.7V@2.0A | 8.8V@1.9A |
被供電瓦數(shù) | 17.4W | 17.4W | 17.4W | 17.4W | 16.7W |
Apple 61W | 20V@2.3A | 20V@1.5A | 20V@1.1A | 8.7V@2.0A | 8.8V@1.9A |
被供電瓦數(shù) | 46W | 30W | 22W | 17.4W | 16.7W |
(表四:透過Apple PD 18W 與61W看受電的表現(xiàn)能力)
從結(jié)果來看,一般能提供最大供給電量的PD移動電源也有兼容的受電能力,但部分則是會減少受電能力,從安全角度來看,很有可能是為了維持受電時電池產(chǎn)生的溫度掌控。
人在江湖飄,哪能不挨刀。有時出門在外,咖啡廳就一個插座……,要充MacBook又得充移動電源,到底 MacBook Pro能給PD移動電源多少的電力呢?
MBP 13供電能力 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Brand Name | ASUS | AUKEY | BASEUS | Energizer | KooPin |
Model Name | ZenPower Pro (PD3.0) | PB-Y7 | 并行線PD閃充智能數(shù)顯行動電源 | XP20001PD | K2-13500 |
可否供電 | Y | N | N | N | N |
供電瓦數(shù) | 7.5W | 0W | 0W | 0W | 0W |
備注 | 行動電源指示燈熄滅后,可受電 | 不支援 | 不支援 | 不支援 | 不支援 |
MBP 13供電能力 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Brand Name | mophie | mophie | Moshi | Philo | 廣寰 |
Model Name | powerstation USB-C 3XL | powerstation USB-C 2XL | IonSlim 10K | 無線快充行動電源 Q8 | PD10000 |
可否供電 | Y | Y | N | N | N |
供電瓦數(shù) | 7.5W | 7.5W | 0W | 0W | 0W |
備注 | 獨(dú)立供(受)電孔位會供給電力給MPB后才對行動電源充電 | 長按電源鈕可多次切換供/受電 | 不支援 | 不支援 | 不支援 |
(表五:從同時支持供/受電的MBP連接實驗)
幾年前 USB-IF協(xié)會公布Power Delivery相關(guān)充電規(guī)范時,愿景圖就是各式USB-C接口的設(shè)備可以透過溝通或是物理轉(zhuǎn)換來達(dá)成供/受電 (Power Role)的需求。但從實驗結(jié)果圖來看,可能還要再磨合一段日子了(注)。不過部份的PD移動電源也有設(shè)置USB-Micro B的受電孔,還是可以邊充筆記本電腦邊充移動電源。
(注:Apple MacBook Pro如連接Apple任何外圍產(chǎn)品可提供12W電力)
除了上述的供/受電的性能與功能的確認(rèn)之外,在百佳泰與Apple合作的?Apple QA Test?功能性測試中,經(jīng)由錯誤報告數(shù)據(jù)庫分析,針對移動電源歸類出以下幾種導(dǎo)致用戶體驗不好的常見問題:
百佳泰自從獲得Apple認(rèn)可,成為Apple Store QA周邊產(chǎn)品認(rèn)證測試實驗室后,協(xié)助各界周邊產(chǎn)品與Apple產(chǎn)品線進(jìn)行全方位的測試,豐富的測試經(jīng)驗,不僅確保功能與其質(zhì)量外,更融合蘋果公司所提倡的「創(chuàng)新與更好的顧客體驗」理念,導(dǎo)入Apple外圍產(chǎn)品線的測試評比。
]]>隨著科技的日新月異,高速影音數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笠膊粩噙M(jìn)化,例如HDMI的規(guī)范從 HDMI 2.0 發(fā)展到 HDMI 2.1 ,傳輸速率由6.0 Gbps 直接發(fā)展至 12 Gbps,讓影像傳輸?shù)男矢弦粚訕牵挥秩缒壳?USB 3.2 Gen 2的最大傳輸速度為10 Gbps,但為了讓速度快上加快,USB-IF 協(xié)會即將在全新的USB 4 讓傳輸速度躍升至20 Gbps,等同于 Thunderbolt3 的傳輸速度。
然而,當(dāng)用戶在追求絕佳傳輸質(zhì)量與實時性的那一刻,線材的穩(wěn)定性和優(yōu)劣必然會直接影響到使用者體驗;舉例來說,當(dāng)使用者將未認(rèn)證的線纜插上設(shè)備后,常會發(fā)生裝置無反應(yīng)的情況。
高頻測試常見五大問題
百佳泰為多家國際連接器協(xié)會所認(rèn)證的實驗室,可為客戶執(zhí)行驗證測試,提供測試所需要的相關(guān)高頻治具設(shè)計。從2016年開始可針對標(biāo)準(zhǔn)或是特殊規(guī)格的連接器提供高頻量測試治具設(shè)計的客制化服務(wù),我們累積了多達(dá)百件以上的High Frequency治具設(shè)計案量及經(jīng)驗,并找出以下在高頻測試時最常發(fā)生的五大問題:
阻抗匹配(Impedance matching)是指為了使信號功率能從信號源(source)到負(fù)載(load)得到最有效的傳遞,讓信號在傳遞過程中盡可能不發(fā)生反射現(xiàn)象。
Issue:阻抗不匹配若發(fā)生時,會形成反射、能量無法傳遞,不僅降低效率還會產(chǎn)生震蕩、輻射、干擾等不良影響。
兩條信號線之間的耦合干擾現(xiàn)象,可分為近端及遠(yuǎn)程干擾。
Issue:串音干擾發(fā)生時,會影響信號完整性。
高頻信號由A傳遞至B,于傳輸過程中產(chǎn)生的信號損失以及各種損耗成分的總和。
Issue:頻域的衰減發(fā)生時,會造成信號傳導(dǎo)不良,降低效率等不良影響。
高頻信號由A傳遞至B,于傳輸過程中產(chǎn)生的信號損失以及各種損耗成分的總和。
Issue:頻域的衰減發(fā)生時,會造成信號傳導(dǎo)不良,降低效率等不良影響。
遠(yuǎn)程串音與衰減的差值。
Issue:當(dāng)ACR發(fā)生時,即代表Crosstalk與Insertion Loss可能也有相應(yīng)的問題發(fā)生,造成信號完整性可能有所影響及訊號效率降低的不良情況產(chǎn)生。
Potential Risk | Improve Method |
阻抗匹配(Impedance matching)
? 反射損失(Return Loss) |
|
頻域的衰減Attenuation (Insertion Lost) |
|
串音干擾(Crosstalk)
衰減串音比ACR (Attenuation to Crosstalk Ratio) |
|
針對五大問題百佳泰可提供相對應(yīng)的解決方案
百佳泰高頻治具應(yīng)用于實際案例
我們以測試驗證和實際上遇到的案例提供客制化高頻治具解決方案,可逐一對應(yīng),讓您的產(chǎn)品無論從開發(fā)初期到上市都能保有良好的質(zhì)量。以下為百佳泰在高頻治具設(shè)計上所搜集的一些案例:
Example 1:? 待測物 pin腳與治具板連接處,接觸面所造成的阻抗不匹配(Impedance not matching):
解決方案:減少待測物 pin腳與治具板連接處,因電容效應(yīng)過大而造成阻抗偏低的影響。
Example 2: 客戶連接器加工方式所造成的Insertion Loss影響
解決方案:改善加工方式,減少Insertion Loss。
Example 3: 同一平面,相鄰太近的Trace,造成Crosstalk的現(xiàn)象
解決方案:相鄰的Differential pair采不同層面的走線方式,減少信號太近造成的串音干擾。同時利用貫穿孔(via),縮短信號的Return Path。
?
Example 4:HDMI ACR Test Failed
解決方案:由于ACR是測試 遠(yuǎn)程串音與衰減的差異值,藉由減少Crosstalk & Insertion Loss來讓ACR test更容易通過。
一站式高頻治具設(shè)計與測試服務(wù)
高頻治具的開發(fā)設(shè)計,儼然已成為連接器、線纜驗證不可或缺的一環(huán)。目前唯有百佳泰能提供客戶從圖樣、Sample到治具,全方位從驗證測試、設(shè)計改善、到取得證書,協(xié)助您大幅縮短產(chǎn)品開發(fā)時程,成為市場中有競爭力的高質(zhì)量產(chǎn)品。
若有關(guān)高頻測試治具需求請洽百佳泰或參照下列網(wǎng)址獲得進(jìn)一步信息: http://wsmcp.cn/test-fixture/
]]>在通訊產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展之下,各式電子產(chǎn)品持續(xù)追求更佳的傳輸質(zhì)量與及時性并提供多元化應(yīng)用,這些需求促使訊號傳遞速度持續(xù)朝高速發(fā)展。為了提升訊號傳遞速度以及縮短用戶的等待時間,除改變訊號編碼方式外,降低訊號位準(zhǔn)(signal level)亦或是提供全雙功的傳輸模式都成為改良的手段;為達(dá)到此一目標(biāo),各組件或裝置之間對于減少訊號衰減與失真以及避免噪聲干擾的要求大幅提升。因此,作為溝通橋梁的連接器也無法幸免,其對于傳輸訊號質(zhì)量與速度的影響也日趨受到重視。以數(shù)據(jù)傳輸為例,從早期USB 1.0的最大傳輸速度為12 Mbps,到了USB 2.0 時最大傳輸速度為480 Mbps、在USB 3.0(SuperSpeed USB)更提升到5 Gbps,最近相當(dāng)熱門USB 3.1 Gen 2 更一口氣將傳輸速度提高到10 Gbps,其通訊模式也從半雙功提升至全雙功,以滿足高速傳輸。
圖一、USB技術(shù)演進(jìn)
外觀
除了速度的提升之外,消費(fèi)性電子產(chǎn)品輕薄化的發(fā)展趨勢,促使連接器的外觀尺寸也越來越迷你,以USB的發(fā)展來看,近年來在智能型手機(jī)的帶動下,由應(yīng)用廣泛的標(biāo)準(zhǔn)型A、B Type到Mini系列,2007年因應(yīng)行動通訊需求發(fā)展出Micro系列產(chǎn)品,以及最近很火紅的USB Type-C,其外觀尺寸已縮小6倍之多。除了輕薄化之外,高性能及簡易的插拔都是優(yōu)質(zhì)連接器發(fā)展重點(diǎn)。由此可知,連接器產(chǎn)業(yè)未來勢必朝向輕薄短小、且具有快速傳輸效能的方向發(fā)展。
傳輸效能
早期低速連接器并不需要提供大量的訊號傳遞,對于連接器的電氣性能最多只要求直流電性導(dǎo)通與否、機(jī)械性能為測試重點(diǎn),例如插拔力、插拔壽命、端子保持力及接觸電阻測試等,因為這些試驗都會對機(jī)械與導(dǎo)通性能造成影響。進(jìn)入2000年之后,USB及IEEE 1394相繼問世,宣告連接器進(jìn)入另一個時代,連接器的目的從原本只要求電流是否導(dǎo)通到大量訊號的傳遞,在量測上的重點(diǎn)也相對增加了Impedance(特性阻抗)、Propagation Delay(傳輸延遲)、Propagation Skew(傳輸時滯)、Attenuation(衰減)、Crosstalk(串音)等測試項目。透過這些測試來驗證訊號的完整性。
干擾
隨著傳輸數(shù)據(jù)的大量化,帶動著HDMI、DisplayPort及USB 3.1 Type-C等高頻連接器相繼問世,連接器的傳輸速度也從Mbps等級提升到Gbps等級。當(dāng)訊號速度持續(xù)加快時,如何降低噪聲干擾成了重要課題,因此單線傳輸架構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)換成雙絞線方式(Shielded Twisted-Paired),甚至以同軸線型態(tài)(Coaxial)組成,藉以降低本身噪聲的產(chǎn)生以及提升抵抗外界干擾的能力;但是因為多條或多對訊號同時高速傳輸?shù)挠绊?,串音程度也逐漸增加,因此各種串音現(xiàn)象(Crosstalk)的產(chǎn)生則必須要被分析探討。
圖二、雙絞線圖示
圖三、同軸線圖示
所謂串音(Crosstalk)是指兩條訊號之間輻射訊號的耦合現(xiàn)象。這是因為訊號對之間的距離鄰近,輻射訊號透過彼此間的雜散電感和雜散電容相互耦合而互相產(chǎn)生干擾,電容性耦合會引發(fā)耦合電流,而電感性耦合則引發(fā)耦合電壓;以現(xiàn)實生活來說,家用電話在通話時,偶爾會因串音干擾,而聽到第三者的聲音。因此,高頻訊號在相鄰的訊號線做傳輸時,很難避免串音干擾的產(chǎn)生,所以需透過串音量測來了解串音干擾是否控制在可容許的范圍之內(nèi)。串音又可分為:近端串音(Near End Cross Talk: NEXT)及遠(yuǎn)程串音(Far End Cross Talk: FEXT)兩種,目前Type-C擁有4對訊號對,而DisplayPort因多包含控制用的AUX channel,共擁有5對訊號對,因此兩者都非常重視串音參數(shù)的量測;亦將串音測試納入驗證項目之一。
信號損失
另外,伴隨小型化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢,配合連接器所使用的電纜線組中輕量且可繞性佳的線材需求大增,芯線線徑勢必越來越細(xì)。目前HDMI線材約24~30 AWG,USB 3.1則為28~34 AWG,AWG為美國線規(guī),是一種區(qū)分導(dǎo)線直徑的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)值愈大則線徑愈小,導(dǎo)體愈小,在在線傳送的高頻訊號將受導(dǎo)體本身特性造成訊號功率的損失也會愈大,協(xié)會通常也會在規(guī)格上設(shè)定可接受的頻率損失參考標(biāo)準(zhǔn)(參考表一及表二)。
損失(Loss)是指訊號在傳輸線中的衰減程度,損失種類可分為:插入損失(Insertion Loss)及反射損失(Return Loss)。理想狀態(tài)下訊號的傳輸是沒有衰減;但實際上受銅材料特性影響傳輸距離越長,訊號損失越多(即線組越大損耗越大),插入損失隨著訊號的工作頻率越高,所產(chǎn)生的訊號損耗也越多,雖然這種導(dǎo)體損耗對連接器本身影響不大,但對電纜線組而言卻影響甚深。反射損失的產(chǎn)生,主要發(fā)生在連接器本身或是配對的接面上,因為連接器本身形狀與特性很難形成所謂『傳輸線結(jié)構(gòu)』,同時電纜線與連接器接合制程中的串接瑕疵也會造成訊號大量的反射損失。為了有效掌控傳輸線的損失不會影響質(zhì)量,插入損失(Insertion Loss)及反射損失(Return Loss)的量測是未來驗證高頻連接器不可缺少的項目。
表一、Twisted Pair線材與頻率損失關(guān)系表
(數(shù)據(jù)源:Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification Revision 1.2)
表二、Coaxial線材與頻率損失關(guān)系表
數(shù)據(jù)源:Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification Revision 1.2)
線材的損失測試需要靠儀器來完成。一般說來量測線材損失的設(shè)備包含了Time domain 及Frequency domain兩種測試設(shè)備。 以USB為例,在USB 3.1 認(rèn)證測試上要求使用時域反射儀(Time Domain Reflectometry, TDR)及網(wǎng)絡(luò)分析儀(Network Analyzer, NA),兩臺設(shè)備分別對不同參數(shù)進(jìn)行量測。傳輸速度的提升,對于量測設(shè)備有相當(dāng)大的挑戰(zhàn),完整量測設(shè)備的建制需要隨著技術(shù)的變革而更新,成本也逐漸提升,如何建制有效的測試環(huán)境對廠商來說也是一個非常大的負(fù)擔(dān)。
以USB 3.1 Type-C認(rèn)證為例,設(shè)備廠商所提出的MOI (Method of Implementation)都是使用單一機(jī)臺來完成電纜線組測試項目。目前主要的設(shè)備都可以在單一機(jī)臺上執(zhí)行時域及頻域的測試。在Tektronix的TDR上,TDR可將量測到的時域訊號透過IConnect software做快速傅立葉變換(Fast-Fourier Transform)(注一),轉(zhuǎn)化成不同頻域下的諧波訊號(sin wave)。另外,Keysight的ENA則是透過option TDR功能,將量測到的頻域訊號透過逆傅立葉變換(Inverse Fourier Transform),轉(zhuǎn)化成時域訊號。透過軟件的輔助轉(zhuǎn)換,除了讓測試人員可以同時量測到頻域與時域訊號,快速的完成所需的量測項目之外,也大幅降低公司成本。此外,也可以簡化工程人員分析的時間。
圖四、時域與頻域訊號關(guān)系圖
輕薄短小加上快速且具大量數(shù)據(jù)傳輸需求,是未來連接器發(fā)展的必然趨勢,連接器產(chǎn)業(yè)已擺脫機(jī)械加工的傳統(tǒng)模式朝向微波組件與高頻特性發(fā)展、量測與分析對現(xiàn)有連接器產(chǎn)業(yè)而言仍需投入大量的研究人力,本文中提及的各種新式連接器在整個連接器產(chǎn)業(yè)中仍屬低價產(chǎn)品,但其相關(guān)高頻技術(shù)已造成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的分水嶺,如何提升各項能力朝板對板(board to board)之高單價產(chǎn)品邁進(jìn)會將是連接器廠商向上提升的關(guān)鍵技術(shù)。
注一: 傅立葉變換是一種線性的積分變換,常用在將信號在時域和頻域之間做變換。
]]>為進(jìn)一步滿足市場對于USB Type-C認(rèn)證服務(wù)的需求,百佳泰將在此篇文章帶大家一窺活動精髓,再以問卷調(diào)查的方式來剖析市場,更了解廠商未滿足的需求重點(diǎn),也作為未來服務(wù)改進(jìn)的參考,期盼持續(xù)提供更好的認(rèn)證服務(wù)。
USB Type-C市場龐大商機(jī)
回顧USB的發(fā)展歷史,在 IT 領(lǐng)域,USB 是自上世紀(jì) 90 年代以來最持久的代表規(guī)格之一,在今天不僅僅是電腦,大多數(shù)電子產(chǎn)品包括標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)周邊,幾乎都有配備一個 USB 端口,只是在尺寸和類型略有不同,可以說,USB 已經(jīng)占據(jù)了絕對的市場。
而 USB Type-C 作為一個新型的端口,不僅支持更快的速度,更有助于制造商打造更輕薄的工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品,同時具有極為強(qiáng)大的可擴(kuò)充性。對連接器、連接線產(chǎn)業(yè)而言,Type C新規(guī)格將帶來有如「改朝換代」般的重大變化,領(lǐng)先者將可搶食更大的市場商機(jī)。號稱全世界上第一個Type-C的裝置-Nokia N1,底部就是Type-C接口,充電線則是2.0C對A可充到2安培,充電用的轉(zhuǎn)換器可用在其他手機(jī)或平板。也因為蘋果的加入,讓此商機(jī)更蓬勃,新一代的Apple New MacBook只留有一個接口那就是USB-C(Type-C)端口,不管充電、鼠標(biāo)、鍵盤都全仰賴它。此外,樂視LeTV推出三款旗艦手機(jī)也都將USB Type-C 應(yīng)用在 Android 智能手機(jī)上。
USB Type-C規(guī)格快速溫習(xí)
相信大家都對USB Type-C并不陌生,但還是很多人會誤解Type-C等于3.1,實際上USB Type-C 只是 USB 3.1 標(biāo)準(zhǔn)的一部分,而不是一個新的標(biāo)準(zhǔn)。Type-C支持2.0版本,但不能代表全部的3.1。簡單來說,它是一種新型 USB 線纜及連接器的規(guī)范,定義了包括連接器、端口、容器和線纜等在內(nèi)的一整套全新的 USB 物理規(guī)格。而它的誕生則是為了滿足廠商和消費(fèi)者對于輕量小型化以及擺脫傳統(tǒng)USB接口變成無方向性的插拔需求。
USB 3.0和3.1連接器大小比例圖
在通用串行總線應(yīng)用者論壇(USB-IF)與國際電工委員會(IEC)連手催生之下,跟隨 USB 3.1 規(guī)范一同推出的USB Type-C規(guī)格陸續(xù)拍板定案,規(guī)格具備了接口尺寸較小、支持供電能力、無方向性以及可擴(kuò)充性四大特點(diǎn)。(更多有關(guān)USB發(fā)展歷史與Type C四大特點(diǎn),請參考USB Type-C 規(guī)格與測試要點(diǎn))。
Type-C 認(rèn)證要點(diǎn)
百佳泰將針對認(rèn)證Type-C 線纜需要測試的項目做簡單介紹。從以下百佳泰整理的Type-C Certification Test Group認(rèn)證測試圖表可以看出,灰色是電氣特性、紫色是機(jī)構(gòu)特性、綠色是環(huán)測特性以及黃色是高頻特性項目。不同receptacle(板端的連接器)和plug(線端的連接器)或cable & adaptor assembly(線纜&轉(zhuǎn)換器組件)測試的要求會有所不同。
百佳泰Type-C Certification Test Group認(rèn)證測試圖表
要測項目圖表
根據(jù)協(xié)會提供的要測項目圖表(上圖)顯示,基本上,如果是連接器Group A需全測,在USB 3.0也是一樣。Group B-1 3.0全測但Type-C只測B-1-3、Group B-5 critical dimension以及B6溫升測試。Plug比較特別的是需要加測Group B-7。如果是cable or adaptor assembly的認(rèn)證測試項目為Group B 1-5。但問題是為何Cable或adaptor assembly要測Group B-5 critical dimension?因為協(xié)會有規(guī)范over-mold外模尺寸的厚度和寬度,我們將針對這兩個部分進(jìn)行量測,超標(biāo)就算不通過。套用百佳泰認(rèn)證測試圖表紅色框起來的部分為Receptacle要測的項目,大家或許會疑惑,Type-C的Receptacle真的不測高頻嗎?以目前的定義是,不測高頻,所以B2, B3, B4不框。協(xié)會也特別強(qiáng)調(diào),只要鍍的厚度可以通過不另外測電鍍。而Plug與Receptacle的差異只差在plug要測B-7,Wrenching Strength Testing手法后續(xù)會做詳細(xì)介紹。
目前在USB Type-C認(rèn)證測試上,較為困難、且不容易測過的項目包含:
四軸向與以往2.0、3.0測的方式相較之下有一些改變,Receptacle & plug在Group B-1只需測四軸:
• 針對Receptacle來說一定是公母匹配,在板上型或沉板型Right Angle Type給予0.30 Nm(牛頓乘以公尺,也就是力與長度的乘積,從公母結(jié)合處往后算15mm下壓20N相乘后等于30Nmm,接著除1000變成0.30 Nm)。
• 如果是Vertical Type的話則是0.12 Nm。Plug則與以往四軸向測試方法完全一樣,在后面調(diào)一個8N,然后四個軸向各10秒鐘不能瞬斷不能變形才算是通過。
※注意:這些治具必須是協(xié)會的標(biāo)準(zhǔn)治具。
此外,Plug與Receptacle測試也有分別,實際治具第二代(下圖右)前面面板可拆除,第一代(下圖左)則沒有面板可拆除,在測試時不會有面板且上面會蓋起來。
第一代與第二代治具圖
一般來說,扭曲測試需要測兩次,第一次使用第二代治具測試(相同的治具也會用在Wrenching Strength Test),用0.75牛頓米(如下圖15mm處下壓50N牛頓才能達(dá)到0.75Nm),不瞬斷不變形就算通過。
第二次要使用以下治具:
測試時須提供一組四個新的plug,原因是我們會在上下面施予2Nm牛頓米(20mm處下壓100N牛頓約10KG相乘后2牛頓米)以及左右兩側(cè)3.5Nm牛頓米的力量(一樣取20mm處下壓175N牛頓),如此下壓必定造成損壞。目前可確定的是,協(xié)會允許被破壞,但須提供協(xié)會破壞點(diǎn)力量曲線,因為下壓100N、175N牛頓算是很嚴(yán)苛的條件,一般不太容易過。
壽命以及插入/拔出力測試在標(biāo)準(zhǔn)的USB界面來看其實不難,應(yīng)用在Type-C上會變得困難是因為這種設(shè)計磨擦久了塑料會被磨掉。雖說壽命測試有10,000次,在這之前務(wù)必先確認(rèn)插入及拔出力符合初始值要求(Insertion Forces: 5N to 20N;Extraction Force: 8N to 20N),10,000次之后降低規(guī)格(After Durability: 6N to 20N)。
溫升測試也是大家所關(guān)心的項目,到底溫升測試需要量幾個點(diǎn)?
正面圖
如果Receptacle是板上型也就量測不到背面的第一個點(diǎn)。原則上總共有1個量測點(diǎn),但會依不同的連接器樣式作調(diào)整。
如果是標(biāo)準(zhǔn)的TYPE-C 線纜是可以支持3安培,但如果要支持PD則需要5安培。一般做溫升測試時,不管有無支持PD一律測5安培,換言之,TYPE-C連接器并沒有因為支持PD而有任何改變。但是所有溫度變化要求是30度,就目前幾家大廠測試的結(jié)果都超過25度,修改之后的規(guī)范使得這個測試較容易通過。
• Informative Spec:連接器不測所以高頻測試會是Informative,同時也包括Raw Cable Electrical Spec,線纜組件要送來認(rèn)證之前基本上用的裸線要夠好,因此我們不會管控裸線。
• Normative Spec:項目包括Raw Cable Electrical Spec,線纜組件要送來認(rèn)證之前基本上用的裸線要夠好,因此我們不會管控裸線。Cable assembly的S參數(shù)也都是informative,但會測的原因是因為測出來轉(zhuǎn)成SI MODEL后才能利用INTEL轉(zhuǎn)換軟件(Signal Integrity Compliance Tool)來計算cable assembly高頻參數(shù)到底是過或不過(pass or fail)。實際轉(zhuǎn)出來的參數(shù)也就是剛剛整個Group B-3的六項,但要先行測試才有辦法做這樣的轉(zhuǎn)換。
Intel軟件畫面 實際轉(zhuǎn)出畫面
在Allion Report上,我們會特別標(biāo)出協(xié)會要求的三個頻段值是多少,經(jīng)過比對之后就知道結(jié)果是通過或不通過(pass or fail)。
下表則是針對C to C 線纜會有Gen1 和Gen2之分,只有這項Insertion Loss Fit要求不一樣,其他全部都一樣。
USB Type-C認(rèn)證測試常見問題
就執(zhí)行認(rèn)證測試時常遇到的問題,百佳泰也特別整理出一些與各位分享,提供大家在開發(fā)、驗證 USB Type-C產(chǎn)品時,一個質(zhì)量保障的參考與技術(shù)咨詢。雖然有些問題已經(jīng)得到協(xié)會的回復(fù)可行或不可行,然而還有一些仍處于已有相當(dāng)高共識,但尚未正式定稿的階段。
常見問題一: CTS 認(rèn)證范圍
目前CTS已更新至 0.95第二版本,認(rèn)證范圍僅包括Mechanical(包含環(huán)測)和Electrical(包含高頻)兩種項目。USB receptacle插座的部分,USB協(xié)會推出很多款包含常見的TOP MOUNT板上型正反向以及MID MOUNT層板型。而PLUG的部分,屆時認(rèn)證會有三款,一款是FULL FEATURE PLUG & CABLE,USB 2.0 PLUG & CABLE以及POWER ONLY PLUG & CAPTIVE CABLE。令人關(guān)注的問題是,認(rèn)證FULL FEATURE & USB 2.0就可用POWER ONLY,還需要認(rèn)證POWER ONLY CABLE?協(xié)會針對此問題仍在作討論,尚未正式定案。
三款認(rèn)證PLUG
Passive cable assembliesTYPE-C在線纜規(guī)格的部份主要分為三大類型:
I. 標(biāo)準(zhǔn)的TYPE C to TYPE C Cable Assembly-在USB 3.1 支持 3.1 Gen1的5G&Gen2的10G和2.0 支持HIGH SPEED兩個種類,在認(rèn)證測試要求上也有些許差異。
II. Type-C to Legacy Cable Assembly-在USB 3.1的版本中不管C to Standard A或MiCRO-B或 STANDARD B只支持10G版本(測試要求),也就是只有3.1 Gen2。
III. Type-C Legacy Adapter-協(xié)會只接受USB Type-C to USB Standard-A Receptacle Adapter(帶最長15cm線)以及 USB Type-C to USB 2.0 Micro-B Receptacle Adapter這兩種,其他一律不接受。
總言之,CTS認(rèn)證范圍包含Type-C connectors and passive cable assemblies,所以帶E-Marker的線纜認(rèn)證將被視為是passive cable。
Q: 如果是C to C線纜基本上除了2.0 3安培沒有E-Marker,所有都要E-Marker?協(xié)會在SPEC有要求一定要3安培以上?
A: C to C cable assembly除了USB 2.0 3A之外,其余一律要帶E-Marker。
常見問題二: 不同PIN數(shù)
在連接器規(guī)格上,無論板端連接器receptacle用在哪里,如手機(jī)、平板、NB、外接硬盤,板端連接器只有一種規(guī)格那就是24PIN,但仍在針對USB 2.0的板端連接器(16P)做認(rèn)證的確認(rèn)。原則上FULL FEATURE會有22跟24 PIN兩種版本,2.0會有12 PIN和14 PIN。
從下圖PIN數(shù)上可明顯判別,USB 2.0 ONLY VERSION有9 PIN,F(xiàn)ULL FEATURE VERSION則有22PIN:
常見問題三:不同PLUG
很多廠商會做FULL FEATURE PLUG但可能沒有做2.0 PLUG,常遇到的問題是可不可以用FULL FEATURE PLUG來認(rèn)證2.0 CABLE ASSEMBLY?得到協(xié)會的回復(fù)是,USB2.0 TYPE-C TO TYPE-C CABLE ASSEMBLY可以,C TO LEGACY卻是不行的。但仍待協(xié)會明文規(guī)定出來,在尚未公告之前,都是不能使用Full Featured plug的。
常見問題四:Durability
所謂壽命測試一萬次以上,并不代表一萬次一次插到完就算了,測試一萬次之前必須先確認(rèn)插入拔出力是否符合要求,正面做一千次后再確認(rèn)拔出力要8 N to 20 N跟初始值一樣。然后正面再做一千五百次,等于正面做完兩千五百次后反面再做兩千五百次,再正面做兩千五百次反面也兩千五百次。反復(fù)一萬次后再確認(rèn)拔出力要滿足6 N to 20 N牛頓米。這是目前CTS目前定義Durability的測試手法。
A: 經(jīng)與協(xié)會確認(rèn)后,協(xié)會要求cycle rate=500±50 cycles/hr以符合EIA-364國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
常見問題五:LLCR測試點(diǎn)
LLCR測試點(diǎn)也是大家最關(guān)心的問題之一,最新版ECR測試點(diǎn)如下:
原本定義LCR是從母端端子量測到paddle card處,最新版的ECR只量測plug跟Receptacle的端子腳(不含paddle card)。規(guī)格原本為40m,環(huán)測項目后正負(fù)10不超過50m都算合格。
常見問題六:Over-mold形狀
在Over-mold形狀方面,有部分線纜廠商詢問,由于type-C over-mold薄薄的又很光滑,插上去力量太大不容易拔出,如果做個造型在上面或許會比較好拔?但協(xié)會顯然并不接受,因為線纜認(rèn)證要量尺寸,需要一致的厚度才可以通過。
常見問題七:Vertical Type
目前在執(zhí)行認(rèn)證測試面臨的最大問題,在于當(dāng)廠商已開發(fā)Vertical Type款式,但測試治具還未完成,因此單純做四軸或wrenching測試絕對不會過關(guān),那該怎么辦呢?關(guān)于此問題仍與協(xié)會持續(xù)討論治具要如何進(jìn)行才會對連接器有保障。
常見問題八: Cable長度
針對C TO C CABLE需不需要放E-Marker這個問題,從下圖可以看出只有USB 2.0 3A Current Rating可做選擇,其他都需要E-Marker。
有關(guān)CABLE的長度,很多人會問限制是從PLUG到PLUG還是SR到SR?協(xié)會回復(fù)是SR到SR,也就是裸線長。然而我們從協(xié)會端得到不同的答復(fù),因此這部分還待進(jìn)一步與協(xié)會確認(rèn)。但無論如何,可以確定的是協(xié)會不接受PD Receptacle,原因是怕會誤會可接受到5 A。轉(zhuǎn)換器部分,最高到3A,放不放E-Marker無所謂,因為原本Type-C就可以支持3A。
常見問題九:板端連接器的高頻測試
就USB Type-C Mated Connector spec for SS- Informative的部分,我們?nèi)耘c協(xié)會討論是否改回 Normative測高頻項目。如果不測的話,放在NB裝置上怕板端連接器影響到整個特性。在系統(tǒng)大廠希望測的情況下,Intel將會征求各個大廠的意見。如要測就不會只有這些參數(shù),也就是說會透過tool轉(zhuǎn)換有S參數(shù),fail后轉(zhuǎn)成SI MODEL轉(zhuǎn)換為基準(zhǔn)。但無論如何,這個部分目前還未定案,如果變回Normative,連接器將多了至少B3 Group需要測。
常見問題十:Trident LOGO
市場上常有兩個錯誤的認(rèn)知,一為連接器要過認(rèn)證,整臺系統(tǒng)就一定要過。另一個錯誤認(rèn)知是,外包裝有印制紅白藍(lán)LOGO系統(tǒng),但整臺系統(tǒng)無需過認(rèn)證?;旧希琔SB 2.0有無過認(rèn)證和cable上有無標(biāo)示icon協(xié)會并不會約束,但要使用3.0 SS 樹狀Trident LOGO就必須過認(rèn)證。換句話說,連接器要過認(rèn)證,整臺系統(tǒng)則不一定要過。舉例而言,如果NB大廠的產(chǎn)品NB側(cè)邊要印上LOGO,連接器就必須過認(rèn)證,整臺系統(tǒng)就不一定,單看外包裝有無印制紅白藍(lán)LOGO,如要印刷就必須過,如沒有整臺系統(tǒng)則不用。原則上,系統(tǒng)要印SS 樹狀Trident LOGO字樣就必須過認(rèn)證。
市場剖析
本次講座開放報名第一日名額即刻爆滿,報名人數(shù)遠(yuǎn)超過目標(biāo)的120人;臨時決定在隔日多辦一場讓更多廠商受惠,從第一場就有78.7%報到率以及第二場更高達(dá)81.1%報到率來看,可說是獲得空前的成功!第一場和第二場的問卷回收率也頗高,分別達(dá)到84.0%和85.3%的比率。
根據(jù)參加者對本講座的滿意度調(diào)查表發(fā)現(xiàn),吸引第一場次參加者報名此活動的最主要原因為了解線纜與連接器最新技術(shù)更新,比率占了46%。5/7的第二場次則是兩者居多,也就是為了相關(guān)線纜與連接器認(rèn)證/測試需求的比率占比最高。綜合整體對于講座的評價,第一場大多數(shù)參加者覺得滿意的,其次為非常滿意,反觀第二場參加者則是以非常滿意居多,其次為滿意,對此講座給予極高的肯定。
另外,從線纜與連接器廠商產(chǎn)品線為USB占大多比例以及預(yù)計推出USB Type-C新產(chǎn)品為主打來看,大家早早就嗅到這個爆發(fā)性的商機(jī),連接器廠商更是早在近2年前,就開始密切追蹤制訂相關(guān)規(guī)格的進(jìn)展。為搶得先機(jī),透過百佳泰可迅速送樣認(rèn)證進(jìn)行測試,采取多管齊下方式在這場Type C的「卡位戰(zhàn)」中卡位才能搶得先機(jī)。
百佳泰的線纜與連接器專業(yè)測試中心身為USB-IF正式授權(quán)的「USB線纜與連接器測試實驗室(Cable Assemblies and Connector Labs)」,除了提供USB不同規(guī)格版本的線纜與連接器完整相符性認(rèn)證測試,亦能針對各式不同技術(shù)規(guī)格的線纜與連接器如HDMI連接器,以及DisplayPort、MHL、SATA等,提供包括高頻訊號、機(jī)械特性、電氣性能、及環(huán)境變化等類別的精密測試與驗證。更多相關(guān)信息,歡迎洽詢百佳泰:service@allion.com,或參閱我們的專業(yè)線纜與連接器測試服務(wù)內(nèi)容http://www.allion.com.tw/cabcon.html
(本文章謹(jǐn)以專業(yè)實驗室角度,整理出USB Type-C認(rèn)證上常遇到的問題與大家分享,目的為提升產(chǎn)業(yè)競爭力而提供的一個溝通合作平臺,從而提供廠商在開發(fā)、驗證 USB Type-C產(chǎn)品時,一個質(zhì)量保障的參考與技術(shù)咨詢。如有任何關(guān)于USB Type-C認(rèn)證測試或其他精密測試與驗證等技術(shù)疑問,歡迎徑洽百佳泰。
]]>USB的全名為Universal Serial Bus, 最初是由英特爾與微軟公司倡導(dǎo)發(fā)起,其最大的特點(diǎn)是支持熱插入(Hot plug)和即插即用(Plug&Play;PnP)。當(dāng)裝置插入時,主機(jī)端尋找到此裝置并加載所需的驅(qū)動程序,因此使用上遠(yuǎn)比其他總線方便。
USB 速度比并列埠(Parallel Port)與串行埠(Serial Port,如 RS-232)等傳統(tǒng)計算機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)總線快上許多。原標(biāo)準(zhǔn)中USB 1.1 的最大傳輸帶寬為 12Mbps,USB 2.0 的最大傳輸帶寬為 480Mbps。2008年推出的USB 3.0更從480Mbps提升到4.8Gbps以上。近期發(fā)表的USB 3.1的最大傳輸帶寬更是USB 3.0的兩倍高達(dá)10Gbps。請參閱表1 USB發(fā)展歷史。
世代 | 最大傳輸 | USB世代名稱 | 供電能力 | 推出時間 |
USB 1.0 | 1.5 Mbps | Low Speed | 500 mA | 1996年1月 |
USB 1.1 | 12 Mbps | Full Speed | 500 mA | 1998年9月 |
USB 2.0 | 480 Mbps | High Speed | 500 mA | 2000年4月 |
USB 3.0 | 5 Gbps | Super Speed Gen1 | 900 mA | 2008年11月 |
USB 3.1 | 10 Gbps | Super Speed Gen2 | 900 mA | 2013年8月 |
表1:USB發(fā)展歷史
號稱接口之王的USB,已經(jīng)在電子業(yè)界立下無法取代的地位。相信沒有人可以準(zhǔn)確的說出全世界有存在多少USB端口。分析師說,估計每年至少有超過20億個擁有USB端口的裝置出貨,這個數(shù)字可以說是相當(dāng)驚人的。表1:USB發(fā)展歷史
回顧USB的發(fā)展史,USB 1.0規(guī)范于1996年剛確立時,其實難以吸引外圍與裝置制造商的青睞,因為USB 1.0規(guī)范只定義了1.5 Mbps的傳輸速度,在數(shù)據(jù)通信上難以實現(xiàn)使用者所需要的效率。而在當(dāng)時的Fast SCSI,已經(jīng)能支持到10 Mbps的范圍。甚至當(dāng)時另一熱火的IEEE 1394a傳輸界面(蘋果計算機(jī)稱為Firewire),傳輸速度也高達(dá)400 Mbps。于是為了提升競爭力,英特爾在2000年的時候推出了USB 2.0 HS(High Speed),傳輸提高至480 Mbps。圖1為USB 2.0 High Speed Logo。
圖1:USB 2.0 High Speed Logo(圖來自USB.org)
USB在2008年公布了USB 3.0的規(guī)范,傳輸速度高達(dá)5 Gbps。到了USB 3.0的時代,被稱為SS(Super Speed)。從推出至今,USB 3.0已經(jīng)成為最普及的主流接口,充分的被運(yùn)用在各式外接市場上,如:外接式硬盤、固態(tài)硬盤(SSD)、DVD播放器…等。圖2為USB 3.0 Super Speed Logo。
圖2:USB 3.0 Super Speed Logo(圖來自USB.org)
USB的重大變革─Type-C推出
面對其他高速接口的挑戰(zhàn),USB到了2013年也推出USB 3.1新規(guī)格,支持高達(dá)10 Gbps的傳輸速度,并更名為USB 3.1 Super Speed Gen 2,而原本支持 5 Gbps的USB 3.0則稱為USB 3.1 Super Speed Gen 1。圖3為USB 3.1 Super Speed Gen 2 Logo.
圖3:USB 3.1 Super Speed Gen 2 Logo(圖來自USB.org)
Type-C規(guī)格于2014年8月公告,雖然被包含在USB 3.1的規(guī)格里,但是其實Type-C仍然有USB 2.0的規(guī)格。下列為Type C四大特點(diǎn):
1. 較小的尺寸:在尺寸上與現(xiàn)有USB 2.0 Mirco-B相似。
2. 電源充電:Type-C將支持更高的電源充電能力。
3. 可擴(kuò)展性:Type-C的設(shè)計將支持未來USB的性能。
4. 可用性:支持正反面都可插入,使用者將不再需要分辨正反面,更容易將接口插入。
Type C最終版的尺寸約8.4mm x 2.6mm,比USB 2.0的Micro-B稍大。其充電能力本身支持到15W,同時也支持USB Power Delivery規(guī)格,最高將支持到100W的供電能力。在傳輸速度上,除了支持現(xiàn)有USB 3.1 Super Speed Gen 2的10 Gbps之外,也預(yù)期將能支持到后續(xù)更高的傳輸速度(如USB 4)。使用上支持正反可插(如蘋果計算機(jī)的Lightning接口),更可擴(kuò)大適用于平板電腦、智能手機(jī)等輕薄型便攜設(shè)備,因此格外受到市場期待。
Type-C的連接器設(shè)計,與以往的USB連接器有很大不同,采用了上下排同時存在端子的型式。板端的連接器(Receptacle)只有唯一的一種型式,為24支端子的設(shè)計。在板端連接器的界面上,則有Vertical、Right Angel、Mid-Mount等形式。端子腳的形式也分別有Dual-Row SMT、Hybrid等形式。而在線端的連接器(Plug)則有兩種設(shè)計,分別為支持高傳輸速度的Full Featured版本與USB 2.0版本兩種。由于Type-C為上下排端子設(shè)計,因為在線纜加工上,必須在Plug尾端進(jìn)行Paddle Card連接,芯線才加工在Paddle Card上。同時協(xié)會也定義了,若Type-C線纜要支持3A以上的供電能力時,必須有USB Type-C Electronically Marked來注記。在線纜規(guī)格的部份,主要有下列三大項:
1. 標(biāo)準(zhǔn)Type-C線纜
2. 傳統(tǒng)USB線纜
3. 傳統(tǒng)USB轉(zhuǎn)換器
標(biāo)準(zhǔn)Type-C線纜中,有USB Full Featured Type-C線纜與USB 2.0 Type-C線纜兩種規(guī)格。
傳統(tǒng)USB線纜中,有分USB 3.1與USB 2.0兩種規(guī)格。USB 3.1規(guī)格中定義了:USB Type-C to USB 3.1 A線纜、USB Type-C to USB 3.1 B線纜、USB Type-C to USB 3.1 Micro-B線纜等3款。USB 2.0規(guī)格里頭定義了:USB Type-C to USB 2.0 A線纜、USB Type-C to USB 2.0 B線纜、USB Type-C to USB 2.0 Mini-B線纜、USB Type-C to USB 2.0 Micro-B線纜等4款。
傳統(tǒng)USB轉(zhuǎn)換器中,有USB Type-C to USB 3.1 Receptacle轉(zhuǎn)換器與USB Type-C to USB 2.0 Micro-B Receptacle轉(zhuǎn)換器兩種。圖4為Type-C Plug外形。
圖4:Type-C Plug外形(圖來自Type-C 1.0規(guī)格)
在測試規(guī)格上,Type-C的測試有下列幾項主要的要求:
1. 結(jié)構(gòu)測試:Type-C主要應(yīng)用在手持裝置上,所以與USB Micro-B一樣,需要耐插拔1萬次的高壽命。插入力與拔出力也與原始USB其他Type有所不同,Type-C的插拔力為5~20N,拔出力為8~20N。同時必須進(jìn)行線纜彎曲試驗與線纜拔出試驗,如Micro-B一樣,Type-C也必須進(jìn)行4軸向測試。
2. 電氣測試:在低階額定電阻(LLCR)的測試上也有改變,初始值從原本的30mΩ變成40mΩ。除此之外,Type-C必須進(jìn)電流溫升測試,在Vbus端子給予5A的電流,且在Vconn端子給予1.25A的電流,溫度的變化量不能超過30ºC。
3. 環(huán)境測試:與USB 3.0要求相同,遵照EIA 364-1000.01規(guī)范運(yùn)行環(huán)境測試。
4. 電鍍要求:與USB 3.0要求相同。
5. 高頻測試:Type-C的規(guī)范與以往USB規(guī)范最大不同處,在于Type-C針對板端連接器也定義出一連串的高頻測試要求,Type-C板端連接器與標(biāo)準(zhǔn)Type-C線纜高頻測試要求如表2(傳統(tǒng)USB線纜的測試要求則不同)。
表2:Type-C板端連接器與標(biāo)準(zhǔn)Type-C線纜高頻測試要求
上述的高頻測試完成后,還有5項參數(shù)必須透過USB協(xié)會所公告的公式進(jìn)行換算,才能得知此Type-C線纜是否符合協(xié)會的要求:
1. ILfitatNq(Insertion Loss fit at Nyquist frequency)
2. IMR(Integrated Multi-Reflection)
3. INEXT(Integrated Near-end Crosstalk)
4. IFEXT(Integrated Far-end Crosstalk)
5. IRL(Integrated Return Loss)
有鑒于各測項上皆涉及精密的高頻訊號、機(jī)械特性、電氣性能以及環(huán)境變化等類別的測試與驗證,廠商在認(rèn)證測試時亟需專業(yè)實驗室的協(xié)助與咨詢。協(xié)會正式授權(quán)的實驗室能夠提供專業(yè)的技術(shù)支持及設(shè)備儀器,以完整重現(xiàn)這些產(chǎn)品在真實世界中可能遭遇的種種狀況,并指出問題風(fēng)險所在,確保產(chǎn)品符合質(zhì)量要求、完美展現(xiàn)功能需求。
因為USB 3.1開始要求到10 Gbps的傳輸速度,所以在線材屏敝(Shielding Effectiveness Requirements)問題上也格外受到重視。線材屏敝的好壞將影響到EMI與RFI,所以USB協(xié)會針對線材屏敝的測試也定義了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y試要求,如圖5所示為線材屏蔽設(shè)測環(huán)境:
圖5:線材屏蔽設(shè)測環(huán)境(圖來自Type-C 1.0規(guī)格)
Type-C的后續(xù)發(fā)展
Type-C的發(fā)展始終受到業(yè)界觀注,歐盟也將在2017年統(tǒng)一所有手機(jī)充電器的規(guī)格,并要求在手持裝置上的連接器必須一致。目前充電接口還未采用USB規(guī)格的蘋果陣營格外受到關(guān)注,而這就是為何市場分析師預(yù)期Type-C將能在iOS與Android兩大陣營的大力支持下,加速切換的腳步,啟動新一代USB接口規(guī)格世代交替潮。
另一個Type-C連接器的主要目標(biāo),是希望能取代現(xiàn)有的USB 2.0 Micro-B連接器,做為各式行動裝置的標(biāo)準(zhǔn)傳輸線規(guī)格。過去USB 2.0 Micro-B連接器,被許多智能型手機(jī)等行動裝置采用,但到了USB 3.0時代,雖然傳輸速度大幅提升,但礙于USB 3.0 Micro-B連接器的寬度超過USB 2.0的兩倍,對于輕薄化要求高的智能型手機(jī)而言太寬,因此少有智能型手機(jī)大廠采用USB 3.0 Micro-B連接器。USB協(xié)會希望能透過推出新一代Type-C連接器,來統(tǒng)一行動裝置的傳輸線規(guī)格。期望Type-C能成為所有裝置在數(shù)據(jù)、電力、影音傳輸上都可通用的唯一接口標(biāo)準(zhǔn)。
唯一可惜之處是,USB Type-C與現(xiàn)行USB端口并不兼容,若是在舊有的手機(jī)或是計算機(jī)上使用,得配上轉(zhuǎn)換器才可使用。目前在市場上尚未出現(xiàn)已搭配USB 3.1端口的裝置,但按照以往USB規(guī)格普及的速度,相信不久的未來,消費(fèi)者們就可以見識并體驗到USB Type-C帶來的便利。
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