USB-C adaptér pro zařízení bez správné CC signalizace
Hlavní požadavky a východiska projektu
-
Některá USB zařízení s portem USB-C pro nabíjení nebo napájení nefungují s USB-C nabíječkami a vyžadují kabel USB-A - USB-C.
-
Důvod souvisí s mechanismem připojení USB Type-C: zdroj napájení sleduje vedení CC a přivede napájení na VBUS po detekci zařízení typu Sink pomocí rezistoru Rd. Dokud není detekováno platné připojení USB-C, zdroj nemá na VBUS přivádět napájení.
-
Nabíječky s USB-A nemají vedení CC a na VBUS je standardně přítomno 5V. Zařízení, které správně funguje přes kabel USB-A - USB-C, proto nemusí dostávat napájení přes kabel USB-C - USB-C, pokud jeho zásuvka USB-C nemá správné pull-down rezistory Rd na CC1 a CC2.
-
Pro zařízení typu Sink standard USB Type-C vyžaduje samostatný rezistor Rd na každém z kontaktů CC1 a CC2; typická hodnota Rd je 5.1 kOhm. Přítomnost Rd umožní zdroji rozpoznat připojené zařízení typu Sink a přivést standardních 5V na VBUS.
-
Kabel USB-C - USB-C používá jeden průchozí kanál CC; druhý odpovídající kontakt může být použit pro VCONN. Zásuvka USB-C má kontakty CC1 a CC2 a orientace konektoru určuje, který z nich se stane aktivním vedením CC.
-
Adaptér tedy emuluje správně zapojené zařízení USB-C typu Sink: jeden rezistor Rd 5.1 kOhm je připojen mezi CC1 a GND a druhý mezi CC2 a GND. Zdroj pak může rozpoznat zařízení typu Sink bez ohledu na orientaci kabelu a přivést 5V na VBUS.
-
Zařízení, která již mají správné rezistory Rd na CC1 a CC2, tento adaptér nepotřebují.
Cílem tohoto projektu je vytvořit takový adaptér.
Konstrukce adaptéru
Foto 1
Foto 2
Foto 3
Princip fungování adaptéru a komponenty použité v projektu
K sestavení takového adaptéru jsou potřeba následující komponenty (viz Foto 1):
-
USB-C male-female breakout deska s přístupem ke všem kontaktům (Amazon) (AliExpress). V této konstrukci jsou kontakty obou konektorů propojeny přímo. Kompatibilita s vysokorychlostními režimy závisí na kvalitě desky a vedení signálových cest.
-
Dva rezistory 5.1 kOhm 0.25W (Amazon) (AliExpress) - jeden Rd mezi CC1 a GND a druhý mezi CC2 a GND.
-
Je důležité osadit jeden samostatný rezistor na každý pin CC. CC1 a CC2 se nesmějí spojit a připojit k GND přes jeden společný rezistor. V závislosti na orientaci a typu kabelu může neaktivní kontakt sloužit pro VCONN, zejména k napájení elektroniky e-markeru nebo aktivního kabelu.
Na Foto 2 jsou rezistory připájené mezi B5 a GND a mezi A5 a GND.
Na Foto 3 je USB tester Power-Z KM003C, který se bez samostatného externího napájení nezapne, pokud je USB kabel připojen k jeho portu typu female. Po připojení adaptéru zdroj detekuje Rd na CC, přivede 5V na VBUS a tester se zapne - tím se potvrzuje správná funkce adaptéru.
Připojujte adaptér v následujícím pořadí: Nabíječka -> kabel USB-C - USB-C -> adaptér -> napájené zařízení. Při tomto zapojení zdroj vidí Rd přes jedno aktivní vedení CC kabelu. Pokud adaptér připojíte přímo ke zdroji před kabelem, zdroj může současně vidět Rd na obou vedeních CC a nemusí přejít do běžného režimu připojení Sink.
P.S. Společnost Hagibis uvedla kompaktní adaptér ZJTN05 pro stejný účel, takže už není nutné vyrábět vlastní adaptér.