Необходимые детали, инструменты и расходники
Для качественной работы и улучшения навыков нужно пробовать все доступные методы и инструменты. Поэтому для начала определитесь какой из методов для вас будет проще, а уже затем приступайте к выбору инструментов и расходников.
Разъемы USB
Производители выпускают различные типы разъемов по креплению и количеству контактов. Какой именно неисправен в вашем устройстве можно узнать только после вскрытия. Новые разъемы продаются в радиомагазинах и магазинах по продаже запчастей для телефонов поштучно. Лучше всего купить целый набор разъемов в интернет магазина, например, AliExpress. Продавцы продают наиболее популярные типы целыми пачками, так что лучше купить сразу оптом, тем более если планируете и дальше заниматься такими ремонтами.
Инструменты
Собственно, для замены USB нам пригодится сам паяльник или паяльная станция. Отлично подойдет Lukey 702 и ему подобные аналоги. Можно обойтись и одним паяльником, но об этом чуть ниже. Так же могут понадобиться пассатижи и кусачки, если у вас нет в наличии необходимого по корпусным контактам разъема. Еще необходим самый простой пинцет для снятия деталей.
Расходные материалы
Термоскотч (или алюминиевый), оплетка для снятия припоя, флюс (подойдет простой RMA223), припой ПОС, а также сплав Розе. И чистящее средство (например, бензин калоша, изопропиловый спирт или же FLUX OFF).
История стандарта
Уже в начале 2011 года зарядный micro-USB кабель был признан стандартным, универсальным для подавляющего числа мобильных телефонов, планшетов и прочих карманных гаджетов. Затем на смену 2.0 пришел микровариант и более скоростного 3.0, адаптированный под миниатюрные размеры.
Сторона кабеля А (для подключения к компьютеру) внешне практически не изменилась. Стал иным только цвет сердечника (как штекера, так и гнезда на ПК) — вместо черного его сделали синим.
Изменением можно также назвать новые корпуса. Однако их схожесть с предыдущими только видимая. Поэтому такие интерфейсы (старый и новый) несовместимы друг с другом. Выход из ситуации прост — использование переходников.
По отзывам, кабель micro-USB 3.0 более всего применим для мощных внешних накопителей (жестких дисков). Формат позволяет полноценно раскрыть возможности такого устройства.
Если обратиться к наглядным изображениям кабеля, то можно отметить, что ширина разъема типа В недалеко ушла от ширины разъемов типа А. А это сегодня уже не устраивает производителей дорогостоящей компактной техники. В угоду прогрессу разработчики представили новейший тип кабеля — С. Он во многом не отличается от предыдущих, выделяет его только новая распиновка. Разъем стал более овальной формы.
Устройство и преднаначение кабеля
Продолжаем обзор кабелей micro-USB. Давайте теперь непосредственно остановимся на их устройстве.
Внутри себя каждый такой кабель стандартно имеет четыре провода. Главные различия устройств — в концевиках, которые могут существенно различаться по предназначению модели.
На стоимость кабеля существенно влияют следующие характеристики: длина и толщина провода, наличие изолирующего слоя, ферритовых фильтров, дополнительных жил, тип материала оплетки.
Приведем популярные примеры концевиков. Они следующие:
- Один — micro-USB типа В, второй — USB типа А (2.0). Фактически это переходник с одного типа устройства на другой. Например, применяется для соединения между планшетом, телефоном и персональным компьютером.
- Переход на USB 2.0 А OTG. Применяется для связи двух носителей между собой. В частности, с помощью такого кабеля вы можете подсоединить «флешку» к смартфону.
- Вариации для передачи конкретного питания, определенного типа данных.
Распиновка Mini-USB
Разъемы Mini-A и Mini-B появились на рынке в 2000 году, использовали стандарт USB 2.0. К сегодняшнему дню мало используются из-за появления более совершенных модификаций. Им на смену пришли микросоединители и модели ЮСБ типа C. В разъемах мини используется 4 экранированных провода и ID-функция. 2 провода используют для питания: питающий +5 В и заземление GND. 2 провода для приема и отправки дифференциальных сигналов данных, обозначаются D+ и D-pin. Data+ и Data- сигналы передаются по витой паре. D+ и D-работают всегда вместе, они не являются отдельными симплексными соединениями.
В USB-разъемах используется 2 вида кабелей:
- экранированный, 28 AWG витая, мощность 28 AWG или 20 AWG без скрутки;
- неэкранированный, 28 AWG без скрутки, мощность 28 AWG или 20 AWG без скрутки.
Длина кабеля зависит от мощности:
- 28 — 0,81 м;
- 26 — 1,31 м;
- 24 — 2,08 м;
- 22 — 3,33 м;
- 20 — 5 м.
Многие производители цифровой техники разрабатывают и комплектуют свою продукцию разъемами другой конфигурации. Это может вызвать сложности с зарядкой мобильного телефона или других аппаратов.
Как самостоятельно обжать витую пару для подключения к интернету: пошаговая инструкция
Как подключить кабель от компьютера или ноутбука к телевизору?
Какого цвета и как обозначаются провода ноля, фазы и земли в электрике?
Как подключить розетку фаркопа к автомобилю: схема розетки прицепа
Что такое цветовая температура светодиодных ламп?
Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления
MicroUSB
Самым известным и популярным из таких решений стал разъем MicroUSB, позволяющий не только производить зарядку девайса, но и передавать данные. С его распространением отпала необходимость иметь свое зарядное устройство для каждого гаджета, а кабель MicroUSB/USB Type-A стал универсальным способом подключить смартфон как к заряднику, так и к компьютеру или ноутбуку.
Важно: от ПК телефон заряжается гораздо медленнее, чем от зарядного устройства, подключенного напрямую к розетке. Если вы хотите зарядить девайс максимально быстро – переведите его в режим полета и используйте зарядник
Габариты разъема – всего 7×2 мм. Именно компактность стала одним из главных факторов, сыгравших в его пользу, когда производители выбирали между MicroUSB и MiniUSB вариантами. Стандарт обеспечивает мощность до 2.5 Вт и позволяет полностью зарядить телефон за 1-5 часов, в зависимости от емкости аккумулятора, а также характеристик ЗУ и самого аппарата. Максимальная скорость передачи данных через такой разъем в теории может составлять до 480 Мбит/с, но на практике ограничивается многими факторами и может быть в несколько раз ниже.
В 2009 году 13 фирм, выпускающих смартфоны и другую цифровую технику, включая такие крупные, как Samsung и Apple, подписали документ, подтверждающий их намерения стандартизировать разъемы и интерфейсы. Причины не только маркетинговые, но и политические, а также репутационные – европейские власти неоднократно призывали производителей не увеличивать количество разных зарядных устройств, которые потом требуется перерабатывать или утилизировать.
Спустя примерно год Европарламент опубликовал заявление с официальным призывом к производителям мобильных устройств перейти на единый стандарт. Подобная политика представителей различных государств сыграла свою роль в закреплении microUSB в качестве универсального разъема для зарядки гаджетов и передачи файлов. Отказались от него всего несколько компаний. Наиболее известная среди них – Apple.
Стандарт OTG
Ко многим моделям смартфонов и планшетов можно подключать те же модели флэшек, что и к ПК – требуется только поддержка устройством стандарта OTG и специальный переходник.
При помощи него можно подсоединить к телефону не только компактный флэш-накопитель, но и компьютерную мышку, клавиатуру или геймпад. Подойдет адаптер и для подключения принтера – документы и снимки можно печатать прямо с мобильного гаджета.
Lightning
Раньше в мобильных гаджетах компании из Купертино применялся фирменный стандарт Apple 30pin, но с 2012 года его сменил восьмиконтактный разъем Apple Lightning, по скорости зарядки и передачи данных схожий с MicroUSB. Призывы чиновников и медиа не привели к отказу от собственного разъема, вместо этого фирма выпустила ряд переходников, с помощью которых можно заряжать iPhone, используя обычные USB-зарядники.
Распиновка разъемов типа USB.
- первый провод (красный цвет), на него подается напряжение питания постоянного тока +5 В;
- второй контакт (белый цвет), его используют для передачи информации (D-);
- третий провод (зеленый цвет), он также предназначен для передачи информации (D+);
- четвертый контакт (черный цвет), на него подается ноль напряжения питания, еще его называют общим проводом.
- Первые четыре контакта полностью совпадают со стандартом 2.0, так что идем далее.
- Пятый контакт (синего цвета) используют для передачи информации со знаком минус USB3 (StdA_SSTX).
- Шестой вывод – аналогично пятому контакту, но со знаком плюс (желтый цвет).
- Седьмой – дополнительное заземление.
- Восьмой контакт (фиолетовый цвет) предназначен для приема данных USB3 (StdA_SSRX) со знаком минус.
- И, наконец, последний девятый (оранжевый цвет) — то же что и седьмой вывод, только со знаком плюс.
Распиновка USB типа микро:
- первый контакт (красного цвета) предназначен для подачи напряжения питания + 5 В;
- второй и третий провода (белого и зеленого цветов) используются для передачи данных;
- четвертый контакт сиреневого цвета в коннекторах типа В не задействован, а в разъемах типа А он замыкается на общий провод для поддержки OTG-функции
- последний, пятый, контакт (черного цвета) – нуль напряжения питания.
Компьютерные технологии охватили весь мир и, наверное, нет такого человека, который бы не умел пользоваться компьютером. Но конечно же, интересует людей не только сам компьютер, но и все дополнительные элементы, которые меняют, ускоряют и преобразуют работу такой компьютерной техники.
Так, в последнее время большой популярностью пользуются универсальные USB шины, которые являются интерфейсом компьютера. Их изобрели в двадцатом веке, но разрабатывать стали лишь только через три года. И тогда появилась новая модель USB, которая в отличие от первой работала намного лучше. Например, скорость ее работы была увеличена в сорок раз. И зарядка поэтому держалась дольше.
Но через некоторое время разработчики такого интерфейса компьютера, как USB, все равно имел маленькую скорость для того, чтобы использовать внешние жесткие диски и другие устройства, скорость которых была намного большая. Поэтому создателям USB пришлось изменить устройство так, что получилась новая модель. Теперь скорость третьего типа USB стала быстрей в десять раз. Конечно же, это отразилось и на зарядке.
Кабель USB состоит из четырех проводников, выполненных из меди. Это два проводника, предназначенных для питания, а еще остальные проводники в витой паре. В этот комплект еще входит и заземленная оплетка.
Кабели USB имеют разные физические наконечники. Это зависит от того, к какому устройству оно подключаются. Существуют подключения к самому устройству и к хосту. Причем USB может быть с кабелем, так и без него. Возможен и такой вариант: кабель встраивается в само устройство. Кабель необходим для того, чтобы формировать интерфейс между устройством и хостом.
Рассмотрим теперь немного хост. В его качестве выступает специальный контролер, который запрограммирован и управляем. Его задача: обеспечивать деятельность интерфейса. Кстати, контролер чаще всего можно найти в микросхеме. Для соединения контролера с другими устройствами необходим концентратор.
А вот чтобы уже подключить внешние устройства к концентратору, используются порты, на конце которых и находятся разъемы. Кабели помогают USB устройствам подключаться к разъемам. Питание устройства может быть разным: от шины или внешний какой-то источник питания.
Для начала запуска достаточно всего лишь несколько минут и можно включаться в работу. Сначала сигнал о начале работы поступает на кабельный концентратор, который и сообщает дальше, что оборудование к работе готово.
Но стоит помнить одно правило. Всегда, когда начинаете выполнять распиновку устройства, сначала определите то, какова распиновка на вашем кабеле. Разъем юсб помогать подсоединить все внешние устройства к вашему компьютеру. Этот современный способ подключения заменяет все те способы, которые были ранее. Такой разъем дает дополнительные возможности: при работе компьютерного оборудования любые устройства могут быть подключены и сразу включаться в работу. Может он влиять и на работу зарядки.
Типы разъемов
Вторая и третья версии разъёмов различают по размерам: Mini USB (маленькие размеры), Micro USB (ещё меньшие размеры); а также по типам: А, В.
USB разъём 2.0 типа A.
Надежный разъем основной характеристикой которого является способность выдерживать не одно подключение, при этом, не теряя своей целостности.
Сечение разъёма имеет прямоугольную форму, что создаёт дополнительную защиту при подключении.
Его недостаток – это большой размер, а все современные устройства отличаются портативностью что и повлияло на разработку и выпуск разъёмов аналогичного типа, но меньшего размера.
USB 2.0 типа А был представлен в девяностых годах и на данный момент еще является наиболее используемым.
Его имеют значительная часть маломощных устройств: клавиатура, мышка, флэшка и другие.
USB разъём версии 2.0 типа В.
В основном его применение находим в стационарных устройствах имеющие большие размеры. К ним относятся сканеры, принтеры, реже ADSL-модемы.
Редко, но все же бывает, что кабеля такого типа продаются отдельно от самой техники, потому что они не входят в состав комплекта технического устройства. Поэтому проверяйте комплектацию устройств.
Разъёмы данного типа не такие востребованные, как разъёмы типа А.
Квадратная и трапециевидная форма присуща всем разъёмам типа В.
К ним относятся и Mini и Micro.
Особенность сечения разъёмов типа «В» заключается в их квадратной форме, что отличает его от других типов.
Разъёмы Mini USB второй версии типа B.
Название разъёма такого типа говорит о том, что оно имеет очень маленькие размеры. И это не удивительно, потому что современный рынок всё больше предлагает миниатюрные товары.
Благодаря использованию персональных винчестеров, кардридеров, плееров и других маленьких устройств, разъёмы USB Mini, относящиеся к типу B, получили большую популярность.
Следует отметить ненадёжность таких разъёмов. При частом использовании он расшатывается.
А вот применение моделей разъёмов USB Mini типа A крайне ограничено.
Разъёмы Мicro USB 2.0 типа B.
Модели разъёмов Micro USB являются более совершенными относительно моделей Mini USB.
Данный тип разъёмов отличается невероятно маленькими размерами.
В отличие от предыдущих представленных типов мини, эти разъёмы очень надёжны своими креплениями и фиксацией подключения.
Разъём Мicro USB 2.0 типа «B» был признан по своим качествам единым для всеобщего применения для зарядки всех портативных устройств.
Что произойдёт со временем, когда все производители станут выпускать технику, приспособленную именно к таким разъёмам. Наверное, осталось не долго чтобы это увидеть.
Но такое решение уже было принято в 2011 году всеми современными производителями, хотя разъём Мicro USB 2.0 типа «B» еще присутствует не на всех устройствах.
Разъёмы USB третьей версии типа A.
Разъёмы USB 3.0 имеют большую скорость для передачи информации за счёт дополнительных контактов.
При таких изменениях всё же сохранена совместимость обратной связи. Его применение налажено в компьютерах и ноутбуках последнего поколения.
Разъёмы USB третьей версии типа B.
Третья версия разъёмов USB типа «B» не подходят к подключению разъёмов USB второй версии.
Его применяют в работе периферийных устройств со средней и крупной производительностью.
Micro USB 3.0.
Современные внешние накопители, имеющие высокую скорость, а также диски типа SSD, в основном, все оснащены таким разъёмом, который характеризуется высокой скоростью обмена информацией.
Всё более занимает лидирующее положение благодаря тому, что имеет очень качественные соединения.
Разъём удобный в использовании из-за своей компактности. Его предшественником считается разъем вида Micro USB.
Распиновка разъемов USB.
Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности
Универсальная последовательная шина представлена 3 версиями — USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0. Первые две спецификации полностью совмещаются между собой, шина 3.0 имеет частичное совмещение.
USB 1.1 — это первая версия устройства, используемая для передачи данных. Спецификацию применяют только для совместимости, так как 2 рабочих режима по передаче данных (Low-speed и Full-speed) обладают низкой скоростью обмена информацией. Режим Low-speed со скоростью передачи данных 10-1500 Кбит/с используется для джойстиков, мышей, клавиатур. Full-speed задействован в аудио- и видеоустройствах.
В USB 2.0 добавлен третий режим работы — High-speed для подключения устройств по хранению информации и видеоустройств более высокой организации. Разъем помечается надписью HI-SPEED на логотипе. Скорость обмена информацией в этом режиме — 480 Мбит/с, которая равняется скорости копирования в 48 Мбайт/с.
На практике, из-за особенностей конструкции и реализации протокола, пропускная способность второй версии оказалась меньше заявленной и составляет 30-35 Мбайт/с. Кабеля и коннекторы спецификаций универсальной шины 1.1 и второго поколения имеют идентичную конфигурацию.
Универсальная шина третьего поколения поддерживает скорость 5 Гбит/с, равняющуюся скорости копирования 500 Мбайт/с. Она выпускается в синем цвете, что облегчает определение принадлежности штекеров и гнезд к усовершенствованной модели. Сила тока в шине 3.0 увеличилась с 500 мА до 900 мА. Эта особенность позволяет не использовать отдельные блоки питания для периферийных устройств, а задействовать шину 3.0 для их питания.
Совместимость спецификаций 2.0 и 3.0 выполняется частично.
Belkin Mixit Duratek
Если у вас часто возникают проблемы с USB-кабелями, и вы часто сталкиваетесь с поврежденными разъемами или порванными кабелями, то этот может быть для вас. Кабель Mixit DuraTek Micro USB от Belkin разработан для обеспечения максимальной прочности. Разъемы на каждом конце заключены в жесткие алюминиевые корпуса. Концы кабелей также усилены, чтобы справляться с большим изгибом, чем основной кабель, поэтому он может выдерживать большее количество падений и использования. Внутри он даже усилен кевларом. Этот кабель поддерживает передачу данных и быструю зарядку, а Belkin предоставляет пятилетнюю гарантию.
Возможные неисправности, ремонт изделия
Ремонт столь миниатюрного хрупкого разъема мы советуем доверить опытному специалисту, специализированному сервисному центру
Однако если вы все же рискнули обратиться к самостоятельной диагностики и ремонту, обратите внимание на следующее:
- Клеммы питания, распределенные по краям разъема, менее всего в устройстве поддаются износу.
- С контактной площадки чаще всего вырывается ножка. Она расположена рядом с незадействованным в работе контактом — минусом. При такой поломке зарядка устройства через кабель невозможна, хоть компьютер может продолжать определять гаджет.
- Центральные контакты в устройстве отвечают за передачу данных. Способны работать только в связке. Поэтому, если из строя выйдет хотя бы один, остальные не смогут его заменить.
Ремонт устройства производится путем спаивания. Если контакт поврежден внутри коннектора, выход только один — смена разъема на новый.
Что такое USB-A?
Начнем с того, что подключение по USB подразумевает использование порта главного устройства (хоста), соединительного кабеля и порта приемного устройства. Порты несут разные функции и различаются внешне.
USB-соединение типа А часто называют полноразмерным USB. Этот тип широко распространен и легко узнаваем.
USB Type-A – крупный, горизонтально расположенный разъем прямоугольной формы с острыми углами. Внутри него находится пластиковая панель черного, белого или синего цвета с набором контактов. Это тот самый разъем, который перед использованием нужно как говорится «пронаблюдать»: штекер входит в гнездо только в одном положении.
USB-A появился в середине девяностых. В нулевых он стал встречаться повсеместно. Им комплектуются клавиатуры, мышки, веб-камеры, повербанки, фотокамеры и соединительные кабели. Популярность USB Type-A обусловлена тем, что данный интерфейс надежен, универсален и обеспечивает высокую скорость передачи данных (480 Мбит/с). При этом он поддерживает не только подключение периферийных устройств, но и их подзарядку.
На другом конце кабеля с USB Type-A может находиться коннектор USB Type-B. USB-B – это порт приемного устройства (например, принтера), которое подключается к хосту (компьютеру). Его также легко узнать: соединение типа B имеет квадратную форму.
Существует множество подтипов USB-A и USB-B: USB Mini A, USB Micro A, Mini B, Micro AB и т.д. Их конструктивные особенности заслуживают отдельного материала, пока мы их касаться не будем.
Распиновка Micro-USB-разъема
Кабель Micro-USB имеет соединители с 5 контактными площадками. К ним подводится отдельный монтажный провод в изоляции нужного цвета. Чтобы штекер точно и плотно садился в гнездо, верхняя экранирующая часть имеет специальную фаску. Контакты микро-USB пронумерованы цифрами от 1 до 5 и читаются справа налево.
Распиновки коннекторов микро- и мини-USB идентичны, представлены в таблице:
Номер провода | Назначение | Цвет |
1 | VCC питание 5V | красный |
2 | данные | белый |
3 | данные | зеленый |
4 | функция ID, для типа A замыкается на заземление | |
5 | заземление | черный |
Экранирующий провод не припаивается ни к одному контакту.
Возникновение стандарта USB и основные принципы функционирования
Итак, что же такое USB?
Расшифровывается сия аббревиатура, как Universal Serial Bus, что переводится, как универсальная последовательная шина. По сути — это способ подключения и передачи данных между различными электронными устройствами, в том числе и зависимыми, такими как всевозможные манипуляторы для ПК.
USB игровой манипулятор для компьютерных игр
Что побудило создать единый стандарт
Начало данным разработкам положили такие монстры индустрии электроники и программного обеспечения, как Microsoft, Intel, Phillips, NEC, IBM и многие другие. Задумывался он, как открытый стандарт, которой могли бы использовать в своих разработках, абсолютно любые производители техники.
Универсальность стала главным принципом стандарта USB. В перспективе, разработчики предполагали, что он сможет заменить все существовавшие на то время узкопрофильные разъемы для ПК, что позволило бы устройствам быть более коммуникативными.
И что более важно, подхлестнуло производителей, создавать новые оригинальные устройства и модули:
- Немаловажным достоинством USB стало наличие линии питания в 5 Вольт. Это открывало перспективу того, что будущие устройства могли бы избавиться от подключения к внешнему источнику электропитания.
- Общий стандарт, и простота установки избавляли от необходимости написания под устройства отдельных драйверов (программного обеспечения для нормального функционирования устройства), а так же создания специфических плат.
- К следующему плюсу данного стандарта можно смело отнести новую возможность сетевого соединения устройств. Специфика подключения устроена таким образом, что один разъем может выполнять функцию хаба (разветвителя)
Сетевой USB разветвитель
Распиновка USB 2.0 разъема типы A и B
Классические разъемы содержат 4 вида контактов, в мини- и микроформатах — 5 контактов. Цвета проводов в USB-кабеле 2.0:
- +5V (красный VBUS), напряжение 5 В, максимальная сила тока 0,5 А, предназначен для питания;
- D- (белый) Data-;
- D+ (зеленый) Data+;
- GND (черный), напряжение 0 В, используется для заземления.
Для формата мини: mini-USB и micro-USB:
- Красный VBUS (+), напряжение 5 В, сила тока 0,5 А.
- Белый (-), D-.
- Зеленый (+), D+.
- ID — для типа А замыкают на GND, для поддержания функции OTG, а для типа B не задействуют.
- Черный GND, напряжение 0 В, используется для заземления.
В большинстве кабелей имеется провод Shield, он не имеет изоляции, используется в роли экрана. Он не маркируется, и ему не присваивается номер. Универсальная шина имеет 2 вида соединителя. Они имеют обозначение M (male) и F (female). Коннектор М (папа) называют штекером, его вставляют, разъем F (мама) называется гнездо, в него вставляют.
Watch this video on YouTube