Adaptateur USB-C pour les appareils sans signalisation CC correcte

Exigences principales et contexte du projet

Certains appareils USB dotés d’un port USB-C pour la recharge ou l’alimentation ne fonctionnent pas avec les chargeurs USB-C et nécessitent un câble USB-A - USB-C.
La raison tient au mécanisme de connexion USB Type-C : la source d’alimentation surveille les lignes CC et alimente VBUS après avoir détecté un appareil consommateur grâce à la résistance Rd. Tant que la connexion USB-C n’a pas été correctement détectée, la source ne doit pas alimenter VBUS.
Les chargeurs USB-A n’ont pas de lignes CC, et une tension de 5V est généralement présente immédiatement sur VBUS. Ainsi, un appareil qui fonctionne normalement avec un câble USB-A - USB-C peut ne pas être alimenté avec un câble USB-C - USB-C si son connecteur USB-C ne possède pas de résistances de tirage vers le bas Rd correctement installées sur CC1 et CC2.
Pour le mode Sink, la norme USB Type-C exige une résistance Rd distincte sur chacun des contacts CC1 et CC2 ; la valeur typique de Rd est de 5.1 kOhm. La présence de Rd permet à la source de détecter la connexion de l’appareil consommateur et de fournir la tension standard de 5V sur VBUS.
Dans un câble USB-C - USB-C, un seul canal CC traversant est utilisé ; le second contact correspondant peut être utilisé pour VCONN. Dans un connecteur USB-C receptacle, on trouve les contacts CC1 et CC2, et l’orientation de la fiche détermine lequel devient la ligne CC active.
L’adaptateur simule donc un USB-C Sink correctement configuré : une résistance Rd de 5.1 kOhm distincte est connectée entre CC1 et GND, et une autre entre CC2 et GND. La source pourra détecter la connexion de l’appareil consommateur quelle que soit l’orientation du câble et fournir 5V sur VBUS.
Cet adaptateur n’est pas nécessaire pour les appareils qui possèdent déjà des résistances Rd correctement installées sur CC1 et CC2.

La réalisation d’un tel adaptateur est précisément l’objectif de ce projet.

Conception de l’adaptateur

Adaptateur USB-C pour appareils sans signalisation CC correcte

Photo 1

Photo 2

Photo 3

Fonctionnement de l’appareil et composants utilisés dans le projet

Pour assembler cet adaptateur, les composants suivants sont nécessaires (voir Photo 1):

Une carte d’adaptation USB-C male-female donnant accès à tous les contacts (Amazon) (AliExpress). Dans cette conception, les contacts des deux connecteurs sont reliés directement. La compatibilité avec les modes à haut débit dépend de la qualité de la carte et du routage des lignes de signal.
Deux résistances de 5.1 kOhm 0.25W (Amazon) (AliExpress) - une résistance Rd entre CC1 et GND et une autre entre CC2 et GND.
Il est essentiel d’installer une résistance distincte sur chaque broche CC. Il ne faut pas relier CC1 et CC2 ensemble et les connecter à GND par une seule résistance commune. Selon l’orientation et le type de câble, le contact inactif peut être utilisé pour VCONN, notamment pour alimenter l’électronique e-marker ou celle d’un câble actif.

La Photo 2 montre les résistances soudées entre B5 et GND et entre A5 et GND.

La Photo 3 montre le testeur USB Power-Z KM003C, qui ne s’allume pas sans alimentation externe distincte lorsqu’un câble USB est connecté à son port female. Une fois l’adaptateur installé, la source détecte Rd sur CC, fournit 5V sur VBUS et le testeur s’allume - ce qui confirme le fonctionnement de l’adaptateur.

Connectez l’adaptateur dans l’ordre suivant : Chargeur -> câble USB-C - USB-C -> adaptateur -> appareil à recharger. Avec cette connexion, la source détecte Rd à travers une seule ligne CC active du câble. Si l’adaptateur est installé directement dans la source avant le câble, la source peut détecter Rd simultanément sur les deux lignes CC et ne pas passer au mode de connexion Sink normal.

P.S. La société Hagibis a lancé l’adaptateur compact ZJTN05 pour le même usage, il n’est donc plus indispensable d’assembler son propre adaptateur.