由于USB Type-C连接埠可以正反面都可以插入、支援最高达到10Gbit/s的传送速率的传输速度与最高100W的供电效率、支持 1 万次拔插寿命、可取代3.5mm音源孔的需求(USB Type-C特色详见这里),越来越多行动装置采用USB Type-C连接埠。不过,USB Type-C只是连接埠的外型,传输的界面标准有USB 2.0与USB 3.X。若是使用不当的USB Type-C 线材可能会对手机、平板或造成影响甚至损坏,让人心惊惊。
USB充电器必须经过BSMI认证,只有认证通过,就有一定的安全保障。不过,台湾市售USB传输线迄今并不需要任何安全认证,以致坊间市售的传输线良莠不齐。行政院消保处去年到夜市抽查传输线,不合格比率居然高达41%(新闻详见这里)。该如何挑选安全无虞的USB Type-C传输线呢? 以下做一说明:
1. 如何分辨USB Type-C 2.0与 3.X传输线?
由于USB Type-C只是连接埠的外型,目前市售的行动装置虽然同样采用USB Type-C连接埠但所支援USB规格分成USB 2.0与USB 3.X。不同的USB规格,则可以提供不同传输速度与供电功率大小,传输线必须具备的安全要求也会有所不同。
目前坊间的USB Type-C传输线有两种类型~USB 2.0 C型传输线与USB 3.X C型传输线(Type-C+USB 3.1 Gen 1、Type-C+USB PD、Type-C+DP Alt Mode)。USB 2.0 C型传输线与目前常见的MicroUSB传输线都是遵循USB 2.0的传输及充电标准,只要选购MicroUSB(母) 转 TYPE-C(公)转接头就可使用现有的传输线。
虽然USB 3.X(Type-C+USB 3.1 Gen 1)标准所预设的电流供应量为0.9A,但该电器层规格并未变动,即使是使用USB 2.0传输线+TYPE-C转接头安全仍无虞。
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不过为了满足不同装置的充电需求 ,USB-PD(USB Power Delivery)在充电/供电规格上制定了五个Profile规格~Profile 1 提供 10W(5V@2A)供电,适用于手机、数码相机等可携装置;Profile 2 提供 10~18W(5V@2A、12V@1.5A)供电,适用于平板电脑、外接储存装置));Profile 3提供 10~36W (5V@2A、12V@3A)供电,适用于Ultrabook、变形平板等装置);Profile 4 提供10~60W(5V@2A、12/20V@3A)供电,适用于一般高效能笔电、AIO电脑);Profile 5 提供10~100W (5V@2A、12/20V@5A)供电,用于液晶显示器与平面电视。
因 USB-PD 最大可支援 100W(20V@5A)供电,就必须特别留意传输线是否符合USF协会(The USB Implementers’ Forum,USB开发者协会)所指定的安全规范,否则充电时将会产生很大安全的疑虑。
USF协会针对支援Type-C+USB PD规范的传输线要求须符合4大要项:
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A. 具备USB Type-C连接埠:
相较于Micro B连接器,为了增强性能以允许高达100 W(20 V,5 A)供电,USB-Type-C型连接器增加了双电源,地线和数据连接。
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B. 必须内建ID识别芯片:
USB-IF协会要求厂商USB-PD导入 ID 识别芯片应用,而验证资料将透过 128bit 位元加密传输进行。
C. 要有线材屏蔽(shielding)设计:
USB 3.1引入了接地弹簧片并要求更好的屏蔽要求(Shielding Effectiveness Requirements),以减少RF泄漏与EMI的问题。
D. 至少9根以上的导电线(Power conductor):
相较于USB 2.0 C型传输线仅支持USB 2.0高速操作,传统MicroUSB只有GND、Vbus、CC、D+、D- 5根导电线,但USB 3.X的导电线至少有9根,符合USB-PD规范的甚至有12~18根导电线。
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如何识USB Type-C传输线是否支援USB 3.X规范? 有三个以下简单辨识方法:
A. USB Type-C接头上标有“SS”符号:
USB Type-C 如果能支援 Thunderbolt 3(苹果与 Intel 合作的传输标准),就会在接头上标记一枚闪电图样 ; 若是支援至 USB 3.0/3.1,就会在接头上标示“SS”/“SS 10”,“SS”代表“SuperSpeed USB”的意思。
B. USB A ( 公)连接埠是蓝色基底:
为了与USB 2.0 白/黑色做区隔,USF-IF协会规定USB 3.0的线材、接头、接孔均应使用蓝色(色号 Pantone 300C),所以在USB A的接头与接孔都会有蓝色基底。不过,有些厂商为了配色问题仍会使用黑色基底只有标示“SS”来做区隔。
C. USB A 连接埠内有九个PIN :
相较于USB 2.0采用一排共4个针脚设计(GND、Vbus、D+、D -) ,USB 3.0则是两排针脚设计,前排5个针脚、后排4个针脚,加在一起共9个针脚。
2. 如何选购安全无虞的USB Type-C 传输线?
A.符合USB-IF认证的传输线:
USB-IF协会已提供网站可以查询已经通过认证的USB Type-C传输线,查询网站请点选这里。
B. 选择符合自己手机USB规格的传输线:
要选择合适的USB Type-C传输线要先搞懂本身购买的手机到底是支援哪种USB规格才不会徒劳无功。若手机支援的USB规格是USB 2.0,只要添购MicroUSB(母) 转 TYPE-C(公)转接头即可。
虽然目前已上市采用USB Type-C连接埠手机有不少是支援USB 3.X规格,但其充电规格都是支援高通QC 2.0/QC 3.0或是联发科Pump Express Plus(Sharp Z2)快速充电规格并未变动其电器层规格,所以若只是作为手机充电使用,所购买的传输线只要能符合USB 2.0传输线的充电安全规范即可。
C.尽量使用原厂传输线:
由于各手机原厂采用的传输与充电规格并不统一,使用原厂所附赠的USB传输线安全通常是无虞的∘不过,若想要额外添购传输线,目前只有HTC在台湾有单独贩售原厂的USB type -C传输线,其余品牌都是宣称是原厂平行输入的裸装品。根据港都狼大测试,仿冒原厂的传输线品质相当堪虑,反而不如有品牌的非原厂货。由于多数原厂平行输入品真真假假,万一买到仿冒品,反而赔了夫人又折兵,不如改选购品牌/品质较有口碑的非原厂传输线∘
C.尽量选择有标示AWG线径(线缆芯线的直径)的传输线:
好的非原厂零售传输线通常会标示AWG线径∘AWG(American Wire gauge, 美国线规)是一种区分导线直径的标准∘数字代表相同面积下,能够塞进的AWG线数目∘数规越小,代表线材的直径越粗,所能承载的电流就越大∘
USB2.0规范要求线径在AWG20-AWG28之间,智能手机建议挑26AWG; 平板电脑或快充使用的挑24AWG; 快速充电传输线则建议挑AWG20∘
D. 连接埠/线材/护套材料材质与长度:
USB Type-C 传输线若要求充电效率较好,可以选用阻抗较小的镀金连接器接头及纯铜线的线材。另外,传输线的护套材料要有弹性承受合理范围内的弯曲和拉伸,不能有老化干裂或起泡的现象。若线材护套材料本身较为坚固耐用且通过美国塑胶可燃性标准检测UL 94V-0,尤佳∘
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由于传输线本身就有阻抗,当传输电流较大时,线路及接头本身的电阻将会造成压降,而当压降较大时,就会影响到装置端的输出电压,进而影响到装置的充电,若是压降程度过大,甚至会造成装置停止充电。是故,选择传输线的长度适可而止(1m~1.8m),不建议购买目前夜市推出3M的传输线。
E.尽量挑选USB接头比较稳固的传输线:
合格的USB Type-C连接埠具备最多 1 万次的拔插寿命,不过不好的传输线往往很容易断头而影响使用寿命∘ 是故,挑选USB Type-C传输线时要注意USB Type-C连接器外观与USB A连接器里头的金手指是否光洁明亮,没有生銹的痕迹 ∘其线材与连接器的接口埠是否稳固,能经得起一定的拉拔,最好有PET包覆线头。
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F. 非原厂传输线有经过国际认证尤佳:
好的非原厂充电传输线通常会通过国际安全认证,最常见的是UL或CE认证,若有RoHS认证则代表不具欧盟规定的有害物质。另外,品质较好的传输线通常在其接头上会烙印或品牌,也可列入优先选购参考。
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