USB CABLE 理解与认识 品管课
USB Assembly设计规范 通用串行接口是一个巨大的成功。如今它已有遍及全世界的几亿条线且以USB为基础的外围设备随处可见。
USB Assembly设计规范 USB是Universal Serial Bus的简称。 它是一种可以同时处理计算机与具有USB接口的多种外设之间通信的电缆总线。这些连接到计算机上的外设共同分享USB的带宽。USB的分时处理机制真正在硬件的意义上实现了计算机外设的即插即用。 。如果留心一下当前市场上的电脑外设,大家会发现采用USB设备的产品正在逐渐增加。键盘、鼠标、MODEM、游戏杆、音箱、扫描仪等,以前插在串行、并行等外部扩展接口上的部件,甚至一些以前要连接到电脑内部扩展槽上的设备,都开始以USB接口的界面出现,USB设备的发展势头正如日中天。
USB Assembly设计规范 USB是Universal Serial Bus的英文缩写,即通用串行总线,是计算器系统的一种新型通信协议。目前,计算器系统各外围设备的接口没有统一的标准,如键盘接口为圆形,打印机是9针或25针长方形并行接口(Parallel Port),鼠标则是9针圆形串行接口(Serial Port)等,所以不同的外围设备与计算器主机连接时,需有专门的接口与联机.导致计算器主机接口多,联机复杂。
USB Assembly设计规范 USB:Universal Serial Bus (通用串行接口) 产品说明 USB 按传输速率分为低速、全速、高速之分,其传输速率分别为1.5Mpbs、12Mpbs、480Mpbs,但其端子、及接线方法一致。主要使用在电脑及电脑周边设备的连接,最大传输距离为5M。
若使用USB接口与联机,计算器只需一个4针串行接口,通过USB电缆同时可与256个不同的外围设备连接这样简化了计算器主机的接口与联机(如下图:)。
5.1 USB的线材结构要求: 根据USB规范(98年9月23日出版),USB电缆基本结构包括两芯SR-PVC绝缘的20~28AWG的电力线,两芯PE,FMPE、PP,FMPP绝缘的28AWG的信号线;按其使用与电气性能要求分为Low-speed和Full-speed,其结构上的基本区别为Low-speed中信号线不对绞,成缆后直接押出外被,不需要屏蔽;而Full-speed必须对绞,成缆后经屏蔽再押出外被.
5.1 USB的线材结构要求:
5.1 USB的线材结构要求: (低速USB线材结构) (全速、高速线材结构) (低速USB线材结构)
5.1 USB的线材结构要求:
5.1 USB的线材结构要求: (2)导体: 信号导体采用28AWG(7/0.127)的镀锡线, 对于信号线导体,要求采用绞合铜线,绞线节距应较小为宜,推荐9~11mm,而且不应有跳股等不良。 电源线则采用28AWG(7/0.127)~20AWG(7/0.30)的镀锡线。 电源线则跟据客人及使用场合选择28~20AWG的镀锡导体,由于传送的电压绞低(5V),电流较小(最大0.5A),因此一般选择28AWG导体即可。
5.1 USB的线材结构要求: (3)绝缘: 信号线绝缘采用HDPE 3364,颜色:白/绿。 由于信号线的特性阻抗为90±15%,本厂的生产工艺生产的信号线外径为Φ0.90±0.05mm; 信号线需对绞,绞合节距为45~60mm,绞合时需退扭,注意在生产时不要使芯线变形。 电源线采用SR-PVC,颜色:红/黑。绝缘厚度一般为0.25mm
5.1 USB的线材结构要求: (4)总绞: (5) 屏蔽: 对绞的信号线和电源线需总绞,绞合节距一般为90mm。 (5) 屏蔽: USB传输的是高频信号,为了防止干扰和被干扰,需采用铝箔+地线+编织的屏蔽结构, 地线一般使用28AMG(7/0.127)的镀锡线, 铜线的编织遮蔽率大于65%。 (6) 护套:采用PVC,其厚度一般为0.64mm。其它客人如有阻燃、无毒等要求,选用不同的PVC。
5.1 USB的线材结构要求: (7) 线材印字: 有CM认证和USB 2.0版的认证时,线材推荐印字例: USB SHIELDED HI-SPEED USB2.0 <28AWG/1P+28AWG/2C> UL CM 75℃
端子类型: USB A型:主要用于与机算机的主机(host)相连。 USB B型: 主要用于与计算机外围设备相连,如打印机、扫描仪等。 USB mini-B :主要用与移动、便携式设备相连,如手机、MP3、数码相机、PDA
端子重点尺寸 USB A型:
端子重点尺寸 USB B型:
端子重点尺寸 Mini B型: :
5.2 插头加工 根据不同的使用场合选用不同的端子,最大传输距离为4M。 现本厂有USB 2.0认证的型式: USB A to USB B, 5.2 插头加工 根据不同的使用场合选用不同的端子,最大传输距离为4M。 现本厂有USB 2.0认证的型式: USB A to USB B, USB A to min B 本厂实际生产的则有 A(公) to A(母)(如本厂产品:UAA021), A(公) to A(公)(如本厂产品:UAA011), A to B(如本厂产品:USB007), A to mini B(如厂产品:USB201), A to Open (暂没有上目录册)。 为提升产品的性能和档次可以加上磁芯。 端子的外露尺寸作为插头要求的重要项目,具体见本厂制作规范
接线方法: A(公) to A(公)、 A(公) to A(母):Pin点一一对应相接。
接线方法: A to B型 接线方法 A 型 Plug Pin No. 连接线 B 型 Plug Pin No. 1 Red 2 White 3 Green 4 Black Shell Drain wire 接线方法: A to B型 接线方法
接线方法: A to mini B型接线方法
接线方法: A to mini B型接线方法
成品测试 : : 测试项目 测试方法及结果判定 序号 外观及尺寸 线材、插头无色差、刮伤及其等它不良 印字需正确、清楚。 1 外观及尺寸 线材、插头无色差、刮伤及其等它不良 印字需正确、清楚。 2 插入力(EIA 364-13) 插入速度:最大12.5mm/min,最大35N 拔出力(EIA 364-13) :拔出速度:最大12.5mm/min,最小10N 3 摇摆测试 : 见本厂的《摇摆测试标准》 4 导通测试: CT8681电脑机,导通阻抗小于10Ω,并伴有摇摆 5 绝缘电阻 TH-2681 测试机 DC300±50V,大于10MΩ 6 耐压测试 YH-1501T 测试机AC 500V 3s,漏电流<10mA, 无击穿 : :
AttenuatuionFreq.(MHz) DB/cable Freq.(MHz) DB/cable 序号 测试项目 测试方法及结果判定 7 特性阻抗 90±15%Ω 8 延 迟 5.2 ns/M ( max.) 9 延迟差 100ps/ cable(max.) 10 衰 减 AttenuatuionFreq.(MHz) DB/cable Freq.(MHz) DB/cable 0.064 0.08 12 0.67 0.256 0.11 24 0.95 0.512 0.13 48 1.35 0.512 0.13 48 1.35 1 0.2 96 1.9 4 0.39 200 3.2 8 0.57 400 5.8 11 传播延迟 26ns 成品测试
成品测试 序号 测试项目 测试方法 及结果判定 1 外观尺寸 EIA 364-18 必须符合USB规范 2 绝缘电阻 EIA 364-21 极与极之间,极与外壳之间 最小100MΩ 3 耐电压 EIA 364-20 极与极之间,极与外壳之间,500V/1min AC 没有击穿和闪络 4 接触电阻 EIA 364-23 在开路电压最大是20mV,测试电流是100mA下测试。 最大30mΩ 5 额定电流 EIA 364-70—Method B 在电流1.5A,电压最小是250V,周围环境时25℃时 连接器任何点的温升不得超过30℃
成品测试 序号 测试项目 测试方法 及结果判定 6 电容 EIA 364-30 测试频率:1KHz 不配合下每个接触点之间的电容最大是2pF 7 插入力 EIA 364-13 插入速度:最大12.5mm/min 最大35N 8 拔出力 拔出速度:最大12.5mm/min。 最小10N 9 使用寿命 EIA 364-09 1500次插拔,最大插拔频率:200次/小时。 没有物理损坏,能符合第7项,第8项测试。 10 温升循环 EIA364-32 测试条件1 从-55℃到+85℃的10个循环,连接器必需可以配合 11 耐潮湿 EIA3 64-31 测试条件A的方法3 最少168小时(即7个完整的测试循环) 连接器必需符合EIA 364-31的测试