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USB-Type-C PCB布局布线设计规范

一,type-c的概述

USB-C是一种相对较新的标准,旨在提供高达10Gb/s的高速数据传输以及高达100W的功率。

USB TypeC 拥有诸多优点:双面可插不担心正反、可做USB/雷电高速传输载体,支持 PD快充音频设备HDMI传输调试模式等诸多功能。

市面上的其他USB接口充电接口在逐步被TypeC替代,可以预见的是,TypeC作为一种多兼容性接口,其未来会具有非常长的生命周期。

二,引脚介绍

USB Type-C连接器有24个引脚。图1和图2分别显示了USB Type-C插座和插头的插针。

母头/母座

公头/插头

   可以很明显看出,插口内的Pin功能相对于中心对称。公头插入母头,无论正反插,引脚功能都完美契合。而且电源VBUS/GND都拥有4个Pin,最大支持5A电流,在保证高速数据传输的同时也提高了电流承载能力。

表 1 和表 2 分别汇总了在 USB Type-C 型插座和插头上所使用的信号列表

1, CC1CC2引脚

CC1CC2用于PD设备识别,承载USB-PD的通信,以向供电端请求电源供给。在传输电力的同时,USB数据传输不会受到影响。

这里不得不提一下CC1CC2引脚的作用,大家最早认识快充应该是从高通CPU的QC开始的。通过提高输电电压,来提高输送功率。但QC协议中,通信使用的是USB的DP、DM,这就导致充电的时候会对USB通信造成影响。

   而USB-PD对电源设备的识别依靠CC1、CC2引脚,避免了QC标准与DP、DM的冲突。使得USB-PD在传输电力的同时,数据传输不会受到影响。

PCB设计布线要求

从Type-C接口供应商处获取最新的封装并仔细检查。在理想情况下,与PCB电路板厂一起验证接口的使用面积和平面度,为整版布局提供必要的参考。

对type-c接口进行扇孔处理。参照之前的设计文档可以得知可以使用通孔8/16 mil过孔(没有盲孔和埋孔)。就设计规则而言,我们将最小间距设置为3mil(最差情况)并将我们的过孔放置在(顶部/底部)。确保通孔没有碰到Type-C连接器上的焊盘,以避免“盘中孔”的出现。

:在顶层和底层可以看到SSTX / RX这些差分对。由于这些是最重要的信号,因此要把这些差分线做特别处理,比如安全间距要满足3W走线,蛇形等长,在等长时,为了匹配长度尽可能一样而采用蛇形等长。而且尽可能确保阻抗计算的正确性

为了满足阻抗计算的结果,接下来要对SBU,USB2和CC1 / 2等信号做以下布线处理。

由于Type-C接口最大的载流为5A,所以我们在进行PCB设计时。我们使用以下两种方法。第一种是在内层使用相当大的平面来承载高电流。0.5盎司铜需要大约125毫米的铜宽度才能安全地满足5A。第二种方法是使用顶部/底部层来承载大部分电流(放置走线/从数据路径倾泻而出)约65mil的0.5盎司铜和铺铜(0.5盎司)才能容易满足5A。一旦电源接近Type-C接口,就会在内层上两次转换,以使连接器下方的VBUS过孔并使用一组过孔将它们缝合到顶部/底部来进行铺铜处理。

如图下为本人所绘制的pcb

转载自CSDN-专业IT技术社区

版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。

原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_63005522/article/details/134936580

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