CC sinyallemesi doğru olmayan cihazlar için USB-C adaptörü
Projenin temel gereksinimleri ve çıkış noktası
-
Şarj veya güç beslemesi için USB-C portu bulunan bazı USB cihazları, USB-C şarj cihazlarıyla çalışmaz ve USB-A - USB-C kablo gerektirir.
-
Bunun nedeni USB Type-C bağlantı mekanizmasıdır: güç kaynağı CC hatlarını izler ve güç alan cihazı Rd direnci üzerinden algıladıktan sonra VBUS üzerinden güç sağlar. USB-C bağlantısı doğru şekilde algılanana kadar kaynak VBUS üzerinden güç sağlamamalıdır.
-
USB-A şarj cihazlarında CC hatları yoktur ve VBUS üzerinde genellikle doğrudan 5V bulunur. Bu nedenle, USB-A - USB-C kabloyla normal çalışan bir cihaz, USB-C konnektöründeki CC1 ve CC2 üzerinde doğru Rd pull-down dirençleri yoksa USB-C - USB-C kablo üzerinden güç alamayabilir.
-
USB Type-C standardı, Sink modu için CC1 ve CC2 kontaklarının her birinde ayrı bir Rd direnci gerektirir; tipik Rd değeri 5.1 kOhm değerindedir. Rd bulunması, kaynağın güç alan cihazın bağlantısını algılamasını ve VBUS üzerinden standart 5V sağlamasını mümkün kılar.
-
Bir USB-C - USB-C kabloda tek bir CC geçiş kanalı kullanılır; buna karşılık gelen ikinci kontak VCONN için kullanılabilir. Bir USB-C receptacle konnektöründe CC1 ve CC2 kontakları bulunur; fişin takılma yönü, hangisinin etkin CC hattı olacağını belirler.
-
Böylece adaptör, doğru çalışan bir USB-C Sink gibi davranır: CC1 ile GND arasına ve CC2 ile GND arasına ayrı ayrı 5.1 kOhm Rd dirençleri bağlanır. Kaynak, kablonun takılma yönünden bağımsız olarak güç alan cihazın bağlantısını algılayabilir ve VBUS üzerinden 5V sağlayabilir.
-
CC1 ve CC2 üzerinde zaten doğru Rd dirençleri bulunan cihazlar için böyle bir adaptör gerekmez.
Bu projedeki amacım da böyle bir adaptör yapmak.
Adaptörün yapısı
Photo 1
Photo 2
Photo 3
Cihazın çalışma düzeni ve projede kullanılan bileşenler
Böyle bir adaptör yapmak için aşağıdaki bileşenler gereklidir (bkz. Photo 1):
-
Tüm kontaklara erişim sağlayan USB-C male-female bağlantı kartı (Amazon) (AliExpress). Bu tasarımda iki konnektörün kontakları doğrudan birbirine bağlıdır. Yüksek hızlı modlarla uyumluluk, kartın kalitesine ve sinyal hatlarının yerleşimine bağlıdır.
-
İki adet 5.1 kOhm 0.25W direnç (Amazon) (AliExpress) - CC1 ile GND arasına ve CC2 ile GND arasına birer Rd direnci.
-
Her CC pinine ayrı bir direnç takmak önemlidir. CC1 ve CC2 birleştirilip tek bir ortak direnç üzerinden GND bağlantısı yapılmamalıdır. Kablonun takılma yönüne ve türüne bağlı olarak etkin olmayan kontak VCONN için, özellikle e-marker elektroniğine veya aktif kabloya güç sağlamak için kullanılabilir.
Şu Photo 2 görselinde B5 ile GND arasına ve A5 ile GND arasına lehimlediğim dirençler gösteriliyor.
Şu Photo 3 görselinde görülen USB test cihazı Power-Z KM003C, USB kablosu female portuna bağlandığında ayrı bir harici güç kaynağı olmadan açılmaz. Adaptörü taktıktan sonra kaynak CC üzerinde Rd algılar, VBUS üzerinden 5V sağlar ve test cihazı açılır - bu da adaptörün çalıştığını doğrular.
Adaptörü şu sırayla bağlayın: Şarj cihazı -> USB-C - USB-C kablo -> adaptör -> şarj edilecek cihaz. Bu bağlantı düzeninde kaynak, kablonun tek bir etkin CC hattı üzerinden Rd algılar. Adaptör kablodan önce doğrudan kaynağa takılırsa kaynak her iki CC hattında aynı anda Rd algılayabilir ve normal Sink bağlantı moduna geçmeyebilir.
P.S. Firma Hagibis aynı amaç için kompakt ZJTN05 adaptörünü piyasaya sürdü, bu nedenle artık kendi adaptörünüzü yapmanız zorunlu değil.