Introduction aux connecteurs USB de type C pour l’alimentation seule
Introduction aux connecteurs USB de type C pour l’alimentation seule
Par Jeff Smoot, Same Sky
Dans cet article
- Avantages de l’USB Type C pour les applications d’alimentation
- Le connecteur USB de type C pour alimentation seule
- Autres considérations relatives à l’alimentation
- Le futur de l’USB de type C
Les connecteurs USB ont été introduits au milieu des années 1990 et ont depuis évolué en termes de taille, de forme, de capacités de transfert de données et de contraintes d’alimentation. Aujourd’hui, la dernière norme physique est le type C et, en plus d’une bande passante plus large et d’être à la fois bidirectionnelle et réversible, cette nouvelle itération est capable d’un transfert de puissance nettement supérieur à celui des générations précédentes. En ce qui concerne les connecteurs USB, il existe trois normes associées différentes : le connecteur physique, le protocole de transmission de données et l’alimentation. Same Sky a un blog détaillé décrivant ces normes ici. D’un point de vue général, un connecteur USB de type C suit la norme de connecteur physique. Cette norme physique est conçue pour répondre à la norme d’alimentation jusqu’à 100 W, ce qui ouvre l’USB à un nouveau domaine de possibilités d’alimentation. La norme USB 3.1, lancée en 2021, a depuis étendu la capacité de transfert de puissance du Type C jusqu’à 240 W.
Progression des niveaux d’alimentation disponibles sur USB
Avantages de l’USB Type C pour les applications d’alimentation
Un connecteur USB de type C standard abrite 16 broches de transfert de données, 4 broches d’alimentation et 4 broches de terre, pour un total de 24 broches. Désormais avec une capacité d’alimentation allant jusqu’à 240 W, l’ USB de type C est une option viable pour de nombreuses applications nécessitant des quantités importantes d’énergie et peut remplacer un connecteur d’alimentation CC standard même lorsque le transfert de données n’est pas requis.
Le plus grand avantage de l’utilisation de l’USB comme méthode d’alimentation est la normalisation. Les connecteurs USB sont devenus omniprésents et la transition vers le type C prend rapidement de l’ampleur. De nombreux nouveaux téléphones et appareils mobiles sont déjà livrés avec l’USB de type C, et l’UE a décidé d’adopter le connecteur de type C comme norme de charge pour tous les appareils mobiles d’ici la fin de 2024 et les ordinateurs portables d’ici 2026. La commodité promise de l’utilisation d’un seul type de câble prêt à l’emploi pour de nombreux produits différents est extrêmement attrayante pour l’utilisateur final. D’un point de vue OEM, ces connecteurs, à la fois power only et data+power, sont faciles à trouver avec une chaîne d’approvisionnement très stable car la standardisation garantit un certain niveau d’interopérabilité. La norme garantit également une intégration facile de la conception et le type C a un encombrement beaucoup plus petit que de nombreux connecteurs cylindriques. Enfin, les connecteurs USB de type C sont robustes avec une capacité nominale de 10 000 cycles d’accouplement, assurant une longue durée de vie utile.
Le connecteur USB de type C pour l’alimentation seule
En raison des avantages énumérés ci-dessus, Same Sky a développé des prises USB de type C uniquement destinées à l’alimentation pour les conceptions où la charge ou bien l’alimentation est la seule fonction. Les prises USB de type C de 60 W ou 90 W de Same Sky suppriment les 16 broches de transfert de données et 2 des broches de terre, ne laissant que 4 broches d’alimentation et 2 broches de terre.
USB Type C à 24 broches (à gauche) vs Type C à alimentation seule à 6 broches (à droite)
Grâce à la conception simplifiée du connecteur lui-même, avec seulement 6 broches au lieu des 24 standard, le coût du connecteur est considérablement réduit. Outre le coût inférieur des pièces, il réduit la complexité et le taux de défaillance en éliminant la majorité des broches et des points de soudure associés. Bien qu’ils ne puissent pas être utilisés pour le transfert de données, ils fonctionnent avec n’importe quel câble USB de type C standard qui transfère à la fois les données et l’alimentation, de sorte qu’il n’y a pas d’étapes supplémentaires ou de matériel nécessaire pour l’utilisateur final lors de l’interaction avec le produit.
Il faut noter noter que puisque les broches de transfert de données ont été retirées, le processus de négociation de l’alimentation USB 3.0 n’a pas lieu, auquel cas le périphérique de charge reviendra au taux de transfert d’alimentation standard USB de 5 V et 1 A. Pour toutes les autres applications, le connecteur fonctionnera comme n’importe quelle autre prise d’alimentation et la charge sera régie par l’adaptateur/circuit de charge.
Autres considérations relatives à l’alimentation
Bien que les connecteurs USB de type C soient extrêmement utiles dans un large éventail de scénarios, il arrive que les options d’alimentation dédiées restent une solution pratique. Par exemple, avec une limite stricte de 240 W, le type C ne fonctionnera tout simplement pas dans les cas où plus de puissance est nécessaire. Cependant, la limite améliorée de 240 W introduite avec l’USB 3.1 ouvre encore plus de possibilités pour les connexions d’alimentation de type C. Dans d’autres cas, une empreinte ou une taille de connecteur différente peut être nécessaire en raison de contraintes de conception particulières. En fin de compte, lorsqu’une solution plus personnalisée est nécessaire, un connecteur USB de type C peut être limité par son encombrement, sa taille et ses spécifications standardisés. Pour plus d’informations sur les cas où d’autres connecteurs d’alimentation peuvent encore être la meilleure solution, lisez le blog de Same Sky sur la sélection d’un connecteur d’alimentation CC.
Le futur de l’USB de type C
Les connecteurs USB de type C et la norme Power Delivery ont ouvert une nouvelle voie à la gestion et à la transmission de l’alimentation. Bien qu’il ne s’agisse pas de la solution finale, ses capacités de puissance élevée et sa standardisation mondiale en font une excellente option à considérer pour de nombreux produits différents. Lorsque seule l’alimentation est nécessaire, les connecteurs USB de type C de Same Sky constituent une solution intéressante pour les ingénieurs en raison de leur coût inférieur et de leur intégration de conception simplifiée.
Same Sky propose actuellement des prises USB de type C horizontales ou verticales de 60 W ou 90 W avec un courant nominal maximal de 3 A et une tension nominale de 30 Vdc.
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