Адаптер USB-C для устройств без корректной CC-сигнализации

Основные требования и предпосылки проекта

Некоторые USB-устройства с портом USB-C для зарядки или питания не работают с USB-C зарядными устройствами и требуют кабеля USB-A - USB-C.
Причина связана с механизмом подключения USB Type-C: источник питания контролирует линии CC и подает питание на VBUS после обнаружения устройства-потребителя по резистору Rd. До корректного обнаружения подключения USB-C источник не должен подавать VBUS.
У зарядных устройств с USB-A нет линий CC, и на VBUS обычно сразу присутствует 5V. Поэтому устройство, которое нормально работает через кабель USB-A - USB-C, может не получать питание через USB-C - USB-C, если в его USB-C разъеме отсутствуют корректные Rd-подтяжки на CC1 и CC2.
Для режима Sink стандарт USB Type-C требует отдельный резистор Rd на каждом контакте CC1 и CC2; типичное значение Rd - 5.1 kOhm. Наличие Rd позволяет источнику определить подключение устройства-потребителя и подать стандартные 5V на VBUS.
В кабеле USB-C - USB-C используется один сквозной канал CC; второй соответствующий контакт может использоваться для VCONN. В разъеме USB-C receptacle имеются контакты CC1 и CC2, а ориентация штекера определяет, какой из них становится рабочей линией CC.
Таким образом, адаптер имитирует корректный USB-C Sink: отдельный Rd 5.1 kOhm подключается между CC1 и GND и между CC2 и GND. Источник сможет определить подключение потребителя независимо от ориентации кабеля и подать 5V на VBUS.
Для устройств, уже имеющих корректные Rd на CC1 и CC2, такой адаптер не требуется.

Создание такого адаптера и есть цель этого проекта.

Устройство адаптера

USB-C адаптер для устройств без корректной CC-сигнализации

Фото 1

Фото 2

Фото 3

Порядок работы устройства и компоненты, используемые в проекте

Чтобы собрать такой адаптер необходимы следующие компоненты (см. Фото 1):

Переходная плата USB-C male-female с доступом ко всем контактам (Amazon) (AliExpress). В данной конструкции контакты двух разъемов соединены напрямую. Совместимость с высокоскоростными режимами зависит от качества платы и разводки сигнальных линий.
Два резистора 5.1 kOhm 0.25W (Amazon) (AliExpress) - по одному Rd между CC1 и GND и между CC2 и GND.
Важно установить по одному отдельному резистору на каждый CC-пин. CC1 и CC2 нельзя объединять и подключать к GND через один общий резистор. В зависимости от ориентации и типа кабеля неактивный контакт может использоваться для VCONN, в частности для питания электроники e-marker или активного кабеля.

На Фото 2 показаны резисторы, припаянные между B5 и GND и между A5 и GND.

На Фото 3 показан USB-тестер Power-Z KM003C, который не включается без отдельного внешнего питания, если подключить USB-кабель к его female-порту. После установки адаптера источник обнаруживает Rd на CC, подает 5V на VBUS, и тестер включается - это подтверждает работу адаптера.

Подключайте адаптер в следующем порядке: Зарядное устройство -> кабель USB-C - USB-C -> адаптер -> заряжаемое устройство. При таком подключении источник видит Rd через одну активную линию CC кабеля. Если установить адаптер непосредственно в источник до кабеля, источник может увидеть Rd одновременно на обеих линиях CC и не перейти в обычный режим подключения Sink.

P.S. Компания Hagibis выпустила компактный адаптер ZJTN05 для той же задачи, поэтому собирать собственный адаптер теперь необязательно.