USB Type-C automatikus töltésszabályozás

Az USB (Universal Serial Bus) szabvány mára a 3.1-es kiadásnál tart, és az elmúlt két évtized során megkerülhetetlen szereplőjévé vált a PC- és mobilpiacnak. Legyen szó külső eszközök csatlakoztatásáról és üzemeltetéséről, vagy éppen mobileszközök akkumulátorának töltéséről, az USB kézenfekvő választás.

Az USB rengeteg csatlakozótípus és protokoll helyét vette át: helyettesíti a soros portot, a párhuzamos portot, a játékvezérlőket kiszolgáló game portot, de a PS/2-es csatlakozót is süllyesztőbe küldte. Sőt, a 3.1 Type-C portnak köszönhetően a Mac noteszgépek ikonikus mágneses akkumulátortöltő-csatlakozóját, a MagSafe-et is kiváltotta.

Az Universal Serial Bus kifejlesztését az indokolta, hogy szükség volt egy olyan, könnyen kezelhető, sokoldalú kommunikációs protokollra, amely nem csak adatátvitelre, hanem akár a külső eszköz tápellátására is képes.

A 90-es évek vége felé az átlagos asztali számítógépek jellemzően hat-hét bővítőhelyet kínáltak: volt rajtuk néhány PCI és néhány ISA slot, ráadásul egy PCI és egy ISA slot rendszerint osztozott az erőforrásokon, így egyidejűleg csak egyiküket lehetett használni, ami tovább csökkentette a lehetőségek számát. Mivel akkoriban nem volt még processzorba integrált északi és déli híd, de még csak alaplapra integrált audió és hálózati vezérlők sem, így mindent bővítőkártyán keresztül kellett megoldani.

Az IRQ (megszakítás kérés) ütközéssel kapcsolatos problémák is mindennaposak voltak, ami sok fejfájást okozott és a rendszer bővítgetését is nehezítette, hiszen bizonyos bővítőkártyákat csak bizonyos IRQ értékekre lehetett konfigurálni, ezek pedig foglaltak lehettek egy másik bővítőkártya miatt. Az IRQ konfigurálás és a DIP kapcsolók használata cseppet sem volt felhasználóbarát, így mindenképpen életképesebb megoldásra volt szükség.

Jellemzők és tulajdonságok: Honda Civic Type R Arai

Az említett kihívások leküzdésére néhány nagyvállalat, vagyis a Compaq Computer Corporation, az Intel Corporation, a Microsoft Corporation és a NEC Corporation fogott össze, így 1994 folyamán elkezdődött a munka.

Az USB története - 1.0-tól 3.0-ig

Tekintsük át az USB szabvány legfontosabb mérföldköveit:

USB 1.0 - A tiszavirág életű szabvány

Néhány előzetes kiadás után 1996 januárjában megjelent az USB 1.0-s szabvány, ami még nem hódította meg a piacot, ugyanis voltak kisebb - főleg az USB hubok kezelésével kapcsolatos - gyerekbetegségei, amelyeket az 1998 augusztusában érkező USB 1.1-es szabvány javított. Az USB 1.0-s és az USB 1.1-es szabvány kétféle üzemmódot kínál.

Alacsony sávszélességű (Low Bandwidth) üzemmód: 1,5 Mb/s sebesség
Nagy sávszélességű (High Bandwidth) üzemmód: 12 Mb/s sávszélesség

Az 1.1-es USB szabvány esetében a kábelhossz 12 Mb/s-os sebességű eszköz kiszolgálásakor 3 méter, 1,5 Mb/s-os eszköz esetén pedig 5 méter lehet. Tápellátás terén alap esetben, az alacsony áramigényű eszközök számára 100 mA áramerősséget biztosított a rendszer, a magasabb áramigényű eszközöket pedig maximum 5 egységnyi, vagyis 500 mA árammal szolgálta ki.

USB 2.0 - High-Speed USB

A következő nagy ugrás az USB 2.0-s, azaz a High Speed USB szabvány megjelenésével következett, ami 2000 áprilisában vált véglegessé. Az USB 1.1-es szabvány továbbfejlesztését egy nagy és neves vállalatokból álló munkacsoport kezdeményezte. A felek legfőbb célja az adatátviteli sávszélesség jelentős mértékű növelése volt, ugyanis az USB 1.1 12 Mbps-os sávszélességét egészen 480 Mbps-ra sikerült feltornázni.

Civic Type R FN2 kerékméretek

Az USB 2.0-s szabvány keretén belül az USB-A és az USB-B portok mellett több új csatlakozó is érkezett: még 2000-ben lefektették az USB Mini-A és az USB Mini-B port alapjait, majd 2007-ben a Micro-USB csatlakozószabvány is elkészült.

Tápellátás terén az USB 2.0-s szabvány is ugyanazt nyújtja, mint az USB 1.0 és 1.1, valamint az érintkezők száma is azonos, így továbbra is négy érintkezőn, illetve négy vezetéken keresztül működik a kommunikáció és a tápellátás. A maximális vezetékhossz 5 méter lehet - megfelelő kábel esetén ezen keresztül elérhető a normál, 480 Mb/s-os adatátviteli sávszélesség is.

USB 1.0-s, 1.1-es és 2.0-s Type-A portok lábkiosztása

USB 3.0 - SuperSpeed USB

Az USB 3.0-s, vagyis a SuperSpeed USB szabvány 2008. november 12-én vált véglegessé. Míg az USB 2.0 esetében a „High Speed” jelzőt használták, addig az USB 3.0 már a „SuperSpeed” jelzőt kapta, hiszen adatátviteli sávszélessége a korábbi 480 Mbps helyett már 5 Gbps volt. A 8b/10b kódolási séma miatt a valós sebesség az elméleti maximális 625 MB/s helyett inkább 400 és 500 MB/s között van.

Míg az USB 1.0, 1.1 és 2.0 esetében Half-Duplex rendszerben zajlott a kommunikáció, azaz egyszerre egy irányban lehetett adatot továbbítani, addig az USB 3.0 bevezette a Full Duplex módot, azaz a rendelkezésre álló két csatorna közül az egyiken adás, a másikon vétel zajlik.

Vélemények a Honda Accord Type S-ről

Az USB 3.0-s kábelek és csatlakozók könnyebb megkülönböztethetősége miatt a műanyag betétek a korábbi fekete helyett már kék színűek, viszont a visszamenőleges kompatibilitás továbbra is biztosított.

Az USB 3.0-s portoknál egy-egy eszköz számára első körben 150 mA áramerősséget kínált fel az adott port, de ha az azonosítás folyamán kiderült, hogy magasabb áramigénye van az adott perifériának, maximum 6 egységnyi, azaz 900 mA áramerősség állhatott rendelkezésére.

Az USB 3.0-s Type-A csatlakozó lábkiosztása

USB 3.1 - SuperSpeed+

Az USB 3.0 után egyelőre még nem az USB 4.0, hanem a 3.1 következett, hiszen az új szabvány a 3.0-s kiadáshoz képest alapjában véve nem nyújt semmilyen radikálisabb előrelépést, így „apró” ugrásként tartják számon.

Az USB 3.1 átmenti az USB 3.0 tulajdonságait, és ezt hívja USB 3.1 Gen1-nek. Az igazi előrelépést tehát a Gen2-nél kell keresni, aminél a korábbi 5 Gbps-os Full Duplex kapcsolat sávszélessége megduplázódott, így már 10 Gbps-os sávszélességgel lehet gazdálkodni, hála az órajel-duplázásnak, és ráadásul még a kódolási séma is változott, ami segít a hatékonyság növelésében.

Az USB 3.0 esetében - illetve előtte is - még a 8b/10b kódolási sémát használták, ami 20% körüli overheadet eredményezett (így ennyivel kisebb a valós sávszélesség), az USB 3.1-es szabvány azonban már a sokkal hatékonyabb 128b/132b kódolási sémára tért át, így az overhead - azaz az adatátvitel szempontjából látszólag haszontalan sávszélesség-foglalás - mértéke mindössze 3% lett.

Tápellátás terén szintén minden maradt a régiben, így az alacsony áramfelvételű perifériák továbbra is 150 mA áramot kaphatnak, míg a maximálisan leadható áramerősség mértéke változatlanul 6 egységnyi, azaz 900 mA maradt.

USB Type-C - A jövő portja

Az USB 3.1-es szabvány fejlesztésével egy időben az USB-C szabványon is dolgoztak a szakemberek, igaz, ez a kezdeményezés egy különálló projektként futott. Az 1.0-s szabvány 2014 augusztusában készült el, most pedig már az 1.2-es szabvány van érvényben, ami 2015. március 26-án vált véglegessé.

Az USB-C tehát nem az USB 3.1-es szabvány része, tulajdonképpen nem is igazán kapcsolódik hozzá, hiszen egy önálló csatlakozószabványról van szó, ami USB 2.0, USB 3.1 Gen 1 (5 Gbps) és USB 3.1 Gen 2 (10 Gbps) típusú csatolófelületen keresztül egyaránt megvalósítható.

Maga az USB-C csatlakozó hasonlít egy picit a még ma is széles körben használt USB Micro-B portra, de a kettő abszolút nem ugyanaz. Az USB-C port sokkal több, szám szerint összesen 24 fizikai érintkezővel rendelkezik, ám ezek közül nincs feltétlenül használatban mindegyik az adott kábel, illetve az adott eszköz esetében.

Az USB-C kábel és csatlakozó óriási előnye, hogy alapból is lehetőséget nyújt arra, hogy az USB csatlakozót fordítva dugjuk be, azaz nem kell többé szenvedni, hogy megtaláljuk a helyes pozíciót.

Bár az USB-C csatlakozót eleinte összemosták az USB 3.1-es szabvánnyal, így sokan azt hiszik, ha USB-C csatlakozót látnak, akkor az biztosan 10 Gbps-os sávszélességet nyújt, pedig erről szó sincs. Az aktuális adatátviteli sávszélesség mindig attól függ, milyen szabványú vezérlőhöz csatlakozik az USB-C port. A sávszélesség ezek alapján lehet 480 Mbps-os USB 2.0-es, 5 Gbps-os USB 3.0-s vagy akár 10 Gbps-os USB 3.1-es is.

USB-C fronton alap esetben, USB Power Delivery támogatás hiányában csak az adott szabvány által biztosított áramerősség leadására van mód, ami USB 2.0 esetén mindössze 500 mA, USB 3.0 és 3.1 esetén pedig 900 mA. Az USB-C port rendelkezik egy extra szolgáltatással, ami nem más, mint az USB-Type-C Current funkció. Ez a szolgáltatás megfelelő eszköz csatlakoztatásakor - a kiszolgáló és az eszköz közötti együttműködés keretén belül - nagyobb áramerősség leadását is lehetővé teszi, így 1500 mA vagy 3000 mA is rendelkezésre állhat. Ehhez persze megfelelő kábelre és megfelelő eszközökre van szükség mindkét oldalon.

Az USB-C port előtt nagy karrier állhat, ugyanis számos meglévő csatlakozótípust küldhet süllyesztőbe, mert meglehetősen sokoldalú, nagyon kevés helyet foglal, megfordíthatósága miatt pedig ideális összetevő az átlagfelhasználóknak és profiknak szánt konfigurációkon, illetve perifériákon.

A Type-C töltőcsatlakozók kötelező használata kiterjed majd az okostelefonok, a tabletek, a digitális kamerák, a fej- és fülhallgatók, a játékkonzolok, és egyéb hordozható eszközök mellett a noteszgépekre is, melyeket 2026-tól.

Az USB-C frusztráló valósága (és miért nem működik soha)

Windows és az USB Type-C töltésszabályozás

Asztali Windows-kiadások (Home, Pro, Enterprise és Education) esetén az USB csatlakozókezelő osztálybővítmény (UcmCx) és annak csatlakozó kliensillesztője kezeli az USB Type-C típusú töltők töltését. Meg kell határoznia a töltési szabályzatot a hardverben, a belső vezérlőprogramban és az ügyfélillesztőben.

A díjszabási szabályzat főként a következőket foglalja magában:

A rendszer egy áramforrás (szolgáltató) vagy egy energiaelnyelő (fogyasztó)?
Mennyi energiát használjon fel a rendszer?
Melyik áramforrást (töltőt) kell használni, ha több áramforrás is rendelkezésre áll?

A teljesítménykézbesítésnek megfelelő töltők esetében a hardvernek ki kell egyeztetnie egy energiaszerződést, amely magában foglalja a feszültséget és az áramot.

Ha a rendszer olyan egyéni USB-eszközhöz szeretne csatlakozni, amelyhez a Windows nem tartalmaz illesztőprogramot, az általános illesztőprogram (Winusb.sys) betöltését vagy illesztőprogram írását is választhatja. Javasoljuk, hogy univerzális Windows-illesztőprogramot írjon.

Az eszközzel kommunikáló alkalmazás írásához windowsos futtatókörnyezeti API-kat használjon.

Ha két Windows-eszköz csatlakozik egymáshoz, a rendszer meghatározza az egyes eszközök megfelelő szerepkörét, és szükség esetén elvégzi a szerepkör-felcserélési műveleteket. Ennek támogatása érdekében a Windows az USB szerepkör-kapcsoló osztálykiterjesztési keretrendszerén keresztül kommunikálhat a rendszeren található kettős szerepkör-vezérlővel.

A rendszerek úgy tervezhetők, hogy a kettős szerepkörű USB-portnak Windows-ra van szüksége az ahhoz, hogy gazdagép vagy funkció módba konfigurálja azt. Ezeknek a terveknek az USB-szerepkörkapcsoló vermet kell használniuk.

A rendszer úgy is kialakítható, hogy a belső vezérlőprogram vagy az ügyfél által biztosított illesztőprogramok gazdagépként vagy függvényportként konfigurálják a portot a porthoz csatlakoztatott eszköztől függően. Ezeknek a terveknek vagy a belső vezérlőprogramban vagy az USB-összekötő-kezelő ügyfélillesztőjében kell implementálniuk ezt a logikát.

A Windows képes észlelni egy USB Type-C analóg bemenetet 3,5 mm-es hangkimenetként, ha a hardver támogatja a funkciót. Az USB Type-C specifikációs összekötő lehetővé teszi az USB Type-C-összekötő használatát a 3,5 mm-es analóg hangkimenethez hasonló módon a hangkiegészítő módban.

Usb Type-C összekötők használhatók vezetékes dokkoláshoz, amely lehetővé teszi a rendszer számára, hogy olyan dokkolóhoz csatlakozzon, amely energiát biztosít a rendszernek, és más perifériákat csatol. Ha a rendszer egy másik kijelzőt észlel, a rendszer erre a kijelzőre vetítheti a kivetítést.

Hatékony és Gyors Töltési Megoldások

Gondoskodjon elegendő áramról minden utazás során. Az autós töltők, CL adapterek és USB aljzatok praktikus megoldásokat kínálnak telefonok, táblagépek, navigációs rendszerek, kamerák és egyéb eszközök kényelmes és gyors töltésére közvetlenül az autójában. USB és USB-C porttal ellátott autós töltőket, gyorstöltő adaptereket, szivargyújtó adaptereket (CL aljzatok) és beépített USB aljzatokat kínálunk fix telepítéshez. Töltőtartozékainkkal mindig kéznél lesz áram - függetlenül attól, hogy hány eszközt használ az autóban.

McDodo CH-4153 33W Töltő

Élvezze a gyors és biztonságos töltést a McDodo CH-4153 hálózati töltővel! Ez a sokoldalú töltő nem csak kiemelkedő teljesítményt, de stílust is nyújt lila színben. A különböző gyorstöltési protokollokat támogató 33W-os töltővel két eszközt tölthet egyszerre, egy USB-A és egy USB-C port segítségével.

McDodo CH-4153 33W Töltő

Gyors Töltési Képesség: Nem kell több órát várnia, hogy telefonja újra használatra kész legyen! A töltő különböző gyorstöltési szabványokat támogat, beleértve a PD3.0, QC3.0, FCP és AFC protokollokat. Maximális teljesítménye 33W, ami azt jelenti, hogy iPhone 14 készülékét mindössze 30 perc alatt 60%-ra töltheti fel!
2 USB Port a Nagyobb Hatékonyságért: Elég egy töltő több eszközhöz! A CH-4153 töltő két porttal rendelkezik - USB-A és USB-C - így egyszerre két eszköz is problémamentesen tölthető. Emellett kompatibilis különböző eszközökkel, így használhatja telefon, tablet, laptop, vezeték nélküli fülhallgató vagy akár Nintendo Switch konzol töltésére is.
Innovatív GaN Technológia: A McDodo töltőt innovatív GaN (gallium nitrid) technológiával fejlesztették ki. Ez a technológia lehetővé teszi, hogy a töltő sokkal gyorsabban töltse fel telefonját, laptopját és egyéb eszközeit, mint a hagyományos töltők. Emellett a GaN technológia kisebbé és könnyebbé teszi a töltőt, így azt könnyedén magával viheti üzleti utakra vagy nyaralásra.
Biztonságos Töltés: Nyugodtan töltheti berendezéseit, anélkül, hogy aggódnia kellene azok károsodása miatt. A töltő 8 szintű védelemmel rendelkezik, mely megbízhatóan véd a rövidzár, túlzott teljesítmény, túláram vagy túlfeszültség ellen. Egy intelligens rendszer folyamatosan ellenőrzi a töltés során a hőmérsékletet, hatékonyan megakadályozva a túlmelegedést.

tags: #usb #type #c #automatikus #töltés #szabályozás