Förstå specifikationerna för USB för att välja rätt kabel, kontakt och uttag

Kablar, kontakter och uttag för USB (Universal Serial Bus) används i en mängd olika industriella tillämpningar, som t.ex. industriella givare, styrmoduler, digital skyltning, kassaterminaler och mycket mer. Nyckeln till att välja rätt produkt för en viss tillämpning är att komma ihåg att olika generationer av USB-enheter har en direkt påverkan på prestandan.

USB har länge varit standard för att ansluta allt, inklusive tangentbord, möss, kameror, telefonladdare, datorer och väggadaptrar. Kontakterna används för att överföra data och ström mellan enheter. Tidiga kablar och kontakter för USB kunde bara överföra data i långsamma hastigheter på upp till ca 12 Mbit/s, fram till år 2000 då USB 2.0 introducerades. Det var då som utvecklingen mot högre enhetshastigheter började ta fart.

Artikeln går igenom nödvändig detaljerad kunskap om de olika typerna av kontakter och kablar för USB, samt deras funktioner, för att ge den information som krävs för att göra rätt val för en specifik tillämpning.

Versioner av USB och deras respektive kapacitet

USB 2.0 erbjöd 480 Mbit/s till sina användare, en hastighetsökning som är mer än 40 gånger högre än det ursprungliga USB-utbudet på 1990-talet, som bara kunde hantera 12 Mbit/s. Den nyare versionen var konstruerad med fyra trådar och kunde koppla samman enheter med kabellängder på upp till 30 meter. Även om de ansågs klara dataöverföring i hög hastighet hade kablarna inte stöd för video. Kontakterna och kablarna hanterade strömstyrkor på upp till 500 mA, vilket den äldre versionen inte klarade. Den fyrtrådiga kabeln använde vita och gröna trådar för dataöverföring, medan röda och svarta trådar användes för strömförsörjning - röda för 5 V och svarta för jord. USB 2.0 är lätt att känna igen på kontaktens svarta insida. Dessa uppdaterade USB-funktioner möjliggjorde större flexibilitet i flera tillämpningar på den tiden och är fortfarande relevanta än idag.

Åtta år efter introduktionen av USB 2.0 blev USB 3.0 tillgängligt. Version 3.0 gav användarna ännu högre datahastigheter - 10 gånger högre för att vara exakt - och betraktas som SuperSpeed-enheter. Kablar och kontakter hade stöd för överföring av videodata. Kablar och kontakter för USB 3.0 är konstruerade för dataöverföring med en hastighet på 4800 Mbit/s (nästan 5 GB). Den supersnabba överföringshastigheten kom väl till pass vid säkerhetskopiering eller överföring av stora mängder data till och från en hårddisk eller styrenhet. De extra trådarna används för att tillhandahålla samtidig dubbelriktad kommunikation. Professionella fotografer vill gärna använda kontakter för USB 3.0 eftersom de behöver kunna överföra högupplösta bilder mellan flera enheter likväl som att ladda upp dem till snabba nätverksdatorer.

Versionen USB 3.0 var snabbare men kunde bara anslutas till enheter inom en kabellängd på 18 meter. Enhetens anslutningar med nio trådar, istället för de fyra trådarna för USB 2.0, skapade rätt miljö för den ökade hastighet och bandbredd som enheterna skulle kunna hantera. Tekniken gjorde även att kablar och kontakter kunde hantera en strömstyrka på upp till 900 mA, och gav dessutom bättre energieffektivitet vid användning med strömkrävande enheter.

Observera att specifikationen för standardversionen av kontakter för USB 2.0 och USB 3.0 skiljer sig radikalt från varandra. Var noggrann med att de specifika egenskaperna hos de kontakter och kablar för USB som du planerar att integrera överensstämmer med tillämpningen. Kontakter för USB 2.0 känns igen på att de är svarta, medan kontakter för USB 3.0 är blå. Enheter med USB 3.0 är bakåtkompatibla och fungerar med andra versioner av USB, som t.ex. USB 2.0. Anslutningen kommer dock att vara begränsad till den maximala hastigheten för USB 2.0. Cirka 2012 användes USB 3.0 i alla nya datorer och blev en tillverkningsstandard. Enheterna finns i de flesta branscher som använder USB-kablar för att ansluta allt från givare och omvandlare till datahubbar, styrenheter och datorer.

USB-kablar och färdigmonterade sladdar

Ett komplett utbud av USB-kablar och färdigmonterade sladdar finns i flera konfigurationer och kombinationer från GlobTek, Inc, inklusive icke-standardiserade konfigurationer baserade på en kunds specifika tillämpningskrav.

Hela deras sortiment av USB-kablar uppfyller standarderna USB 2.0, USB 3.0 och/eller USB 3.1 och finns i en mängd olika skärmade och oskärmade längder. Ytterligare alternativ för kabelanslutning finns också, som t.ex. likströmströmkontakter och trubbigt kapade eller avskalade och förtennade avslutningar. De färdigmonterade kablarna har en mantel av antingen PVC eller ett halogenfritt TPE-material. Det finns dessutom kundanpassade gjutverktyg för USB-kontakter med ytterligare funktioner tillgängliga på begäran.

GlobTek, Inc. har ett stort sortiment kablar och färdigmonterade sladdar i längder från 100 mm och uppåt, samt flera färger för användning i känslig utrustning där snabb visuell identifiering är en klar fördel. Många lagerprodukter finns tillgängliga med färdigmonterade standardanslutningar, kontakter och uttag.

Olika modeller av USB har specifika användningsområden i de flesta kommersiella och industriella miljöer. USB Type-A används t.ex. för eluttag och datorer för laddning av enheter. Eftersom dessa kontakter och kablar, som t.ex. USBA2C1MOUSBCR som visas i bild 1, bara kan anslutas till enhetsporten åt ett håll, kan användaren inte ansluta dem felaktigt. USB Type-B används ofta för att ansluta kringutrustning - som t.ex. skrivare, skannrar och externa hårddiskar - till en dator eller styrenhet. Kontakterna är inte lika vanliga som de som används för allmänt bruk.

Figur 1: Bilden visar USBA2C1MOUSBC(R), en USB 2.0 Type A hankontakt till Type C hankontakt med en meter oskärmad kabel. USB Type-A kontakter kan bara anslutas till enhetsporten på ett sätt, så användaren kan inte ansluta dem felaktigt. (Bildkälla: GlobTek, Inc.)

Produkter som USBCM302M0MICBMMBKR, som visas i figur 2, används för mobila enheter som t.ex. mobiltelefoner, surfplattor, MP3-spelare och kameror, samt i bärbara mätare eller styrenheter som används i industriella miljöer. USB Type-B micro gör det möjligt att läsa data utan att vara ansluten till en dator i tillämpningar som flash-minnen eller USB-minnen som är anslutna direkt till en enhet. I likhet med Type A kontakter kan dessa enheter bara anslutas till en port åt ett håll och kan skadas om de inte ansluts på rätt sätt.

Figur 2: Här visas USBCM302M0MICBMMBKR, som är en USB Type-B micro hankontakt till Type-C hankontakt med två meter skärmad kabel, och ofta används för att ansluta enheter direkt till flash-minnen eller USB-minnen utan att behöva anslutas via en dator. (Bildkälla: GlobTek, Inc.)

Den senaste kontakten är USB Type-C. Dessa kontakter och kablar, som t.ex. USBCM311M0USBCMMMWHR som visas i figur 3, är särskilt utformade för snabb dataöverföring och högre strömflöde, vilket gör att enheter kan laddas snabbare. Till skillnad från andra typer av USB-kontakter kan USB Type-C anslutas till en enhet i valfri riktning.

Figur 3: USBCM311M0USBCMMMWHR är en USB-C hankontakt till USB-C hankontakt med en meter skärmad kabel som kan hantera dataöverföringshastigheter på 10 Gbit/s. (Bildkälla: GlobTek, Inc.)

Sammanfattning

USB-kontakter och färdigmonterade kablar är en integrerad del av vardagen. Enheterna har tagit sig in i nästan varje hem för sammankoppling av bärbara och stationära datorer till flera kringutrustningar, samt för att ansluta mobiltelefoner och surfplattor till strömkällor. USB-komponenter används även inom automation, där snabb dataöverföring mellan datorer och fjärranslutna givare och omvandlare är viktigt. GlobTeks certifieringar och engagemang för kvalitet gör dem till en tillförlitlig källa som kan uppfylla kraven från både konsumenter och tillverkare.