一文懂USB数据及供电协议
本文依照USB-IF命名规范
输出口,线材,输入口,三者同时满足最高协议标准,才能发挥最好效果,否则受限于最差的一个(木桶效应)。
接口类型
都叫USB接口,只是分为:
Type-A | Type-B | Type-C | Micro USB
其中Type-A是我们过去最常用的接口类型,Type-B常见于打印机上,而Type-C就是目前正在普及的,Micro-USB是过去安卓设备常采用的接口
需要知道的是,接口类型与下面要讲的数据以及供电协议没有明确的关系。
数据传输协议
传输速度跟接口类型无关,只跟支持的协议有关,Type-C接口也可能只有480Mbps的USB 2.0速度,Type-A接口也可以有10Gbps的USB 3.2 Gen2速率。
协议差别就体现在传输速度上
标准名称传输速率USB 2.0480MbpsUSB 3.2 Gen15GbpsUSB 3.2 Gen210GbpsThunderbolt 340Gbps
通常USB 3.x会用不同颜色(不一定,我就见过蓝色的USB 2.0),通过针脚就一定可以区别USB 2.0 (4个)和 USB 3.x (9个)。
我们还可以通过接口旁的标志来帮助我们判断(没有的话就默认为最差的)
SS (SuperSpeed) :3.2 Gen1
SS10 (SuperSpeed 10Gbps) :3.2 Gen2
+D:支持DP视频信号
一个闪电:雷电3
补充一个视频信号的传输协议
标准名称最大带宽HDMI 2.018GbpsHDMI 2.148GbpsDP 1.432.4GbpsDP 2.080GbpsThunderbolt 340Gbps
供电协议
阶段1:最开始我们电脑Type-A输出是5V@0.5A,后来Type-A 3.X增加到5V@0.9A。
阶段2:Type-A 引入 (Battery Charging) BC 1.2 充电协议,最大可以输出5V@1.5A
这里所说的是规范设计电流和电压,所以理论上只会比这个标准高,另外总会有一些特立独行的厂家,比如用4针脚的Type-A接口,达到了供电3A以上。因为可承受电流大小和接口类型关系不大,只要线材够粗,接触铜片够大,电流就能大。
阶段3:Type-C标准支持5V@3A,以及更高标准的快充协议 PD 和 QC
- QC (Quick Charge) 高通专门为骁龙处理器开发的,目前已经到了第4代,QC 3.0以及之前有Type-A接口,而QC 4.0因为纳入PD协议,只有Type-C接口。
- PD (Power Delivery) USB-IF 协会定义,之前主要是苹果在使用,最新的PD 3.0已经包含了QC 4.0等一系列其他快充协议,一定是Type-C接口。
上述两种支持的最大电压/电流均为20V/5A,也就是100W的充电功率;除了最大支持,通常是5V,12V,20V@1.5A,2A,3A,5A的组合。
除了以上两个公有协议,各家手机厂商还会有自己的私有快充协议。
另外补充一点,当电流大于3A时,会给线材引入USB-IF协会一个新的认证---E-Marker,通过了这个认证的线材才支持大于3A的输电。会有厂商为了节省认证成本,推出20.5V而小于3A的供电。
不同于传输协议会有标志,供电协议在接口旁是没有标志的,所以只能根据设备说明来知晓。
补充一个Apple官网的Mac上的USB规格,[链接](关于 Mac 电脑上的 USB)
再补充一个Type-C接口的好处:
Type-C接口不仅能支持高速数据传输,还能大功率充电,甚至还能传输视频信号,真正做到了三位一体,用一根线就能实现笔记本电脑的供电和显示器投屏。典型的显示器如Dell的 U2720Q。