Comprendre les spécifications USB pour sélectionner les câbles, fiches et jacks appropriés

Les câbles, connecteurs et jacks USB sont utilisés dans une grande variété d'applications industrielles, telles que les capteurs industriels, les modules de commande, la signalisation numérique, les terminaux de point de vente et bien plus encore. La clé pour intégrer le bon produit pour une application est de ne pas oublier que les différentes générations de dispositifs USB affectent directement les performances.

L'USB est depuis longtemps la norme servant à tout connecter, y compris les claviers, les souris, les appareils photo, les chargeurs de téléphone, les ordinateurs et les adaptateurs muraux. Ces connecteurs sont utilisés pour transférer des données et l'alimentation entre des dispositifs. Les premiers câbles et connecteurs USB ne pouvaient transférer des données qu'à des vitesses lentes jusqu'à environ 12 Mbps, jusqu'en 2000, lorsque l'USB 2.0 a été introduit. C'est à ce moment-là que la tendance en matière de vitesses plus élevées a commencé à s'accélérer.

Cet article aborde les connaissances détaillées requises pour les différents types de connecteurs et câbles USB ainsi que leurs capacités, afin de faire le bon choix pour une application spécifique.

Versions USB et leurs capacités

L'USB 2.0 offre 480 Mbps aux utilisateurs, soit une vitesse 40 fois supérieure à l'offre USB originale des années 1990, qui ne pouvait gérer que 12 Mbps. La version la plus récente a été conçue avec quatre fils de connexion et peut interconnecter des dispositifs avec des longueurs de câble jusqu'à 30 mètres. Bien qu'ils soient considérés comme capables de transférer des données à grande vitesse, ces câbles ne peuvent pas prendre en charge la vidéo. Les connecteurs et les câbles peuvent prendre en charge une alimentation avec jusqu'à 500 mA de courant, alors que l'ancienne version ne le pouvait pas. Le câble à quatre fils utilise des fils blanc et vert pour le transfert de données, et des fils rouge et noir pour l'alimentation — rouge pour 5 V et noir pour la terre. L'USB 2.0 est facilement identifiable par l'intérieur noir du port du connecteur. Ces capacités USB améliorées permettaient à l'époque une plus grande flexibilité dans de nombreuses applications et elles sont toujours d'actualité.

Huit ans après l'introduction de l'USB 2.0, l'USB 3.0 est devenu disponible. La version 3.0 offre aux utilisateurs des vitesses de données plus élevées — 10 fois plus élevées, pour être exact — et est considérée comme la version SuperSpeed. Ces câbles et connecteurs peuvent prendre en charge les transferts de données vidéo. Les câbles et connecteurs USB 3.0 ont été conçus pour transférer des données à des vitesses de 4800 Mbps (presque 5 Go). Cette vitesse de transfert ultra-rapide est particulièrement pratique lorsqu'il s'agit de sauvegarder ou de transférer de grandes quantités de données vers et depuis un disque dur ou un contrôleur. Les fils supplémentaires sont utilisés pour fournir des communications bidirectionnelles simultanément. Les photographes professionnels utilisent volontiers les connecteurs USB 3.0 car ils ont besoin de transférer des images haute résolution entre plusieurs dispositifs et de les télécharger sur des ordinateurs réseau à haut débit.

La version USB 3.0 est plus rapide mais ne peut être connectée qu'à des dispositifs avec une longueur de câble de 18 mètres. Les connecteurs à neuf fils de l'unité, au lieu des connecteurs à quatre fils de l'USB 2.0, fournissent l'environnement idéal pour l'augmentation de la vitesse et de la bande passante que les dispositifs doivent gérer. La technologie permet aux câbles et aux connecteurs d'être compatibles avec jusqu'à 900 mA de courant, et offre également un meilleur rendement énergétique pour une utilisation avec des dispositifs énergivores.

Notez que les connecteurs USB 2.0 version standard et les connecteurs USB 3.0 standard présentent des spécifications radicalement différentes. Veillez à adapter une application aux capacités spécifiques des connecteurs et des câbles USB que vous envisagez d'utiliser. Les connecteurs USB 2.0 sont reconnaissables car les ports USB 2.0 sont noirs, tandis que les ports USB 3.0 sont bleus. Les dispositifs USB 3.0 sont rétrocompatibles et fonctionnent avec d'autres versions USB, telles qu'USB 2.0. Cependant, la connexion sera limitée à la vitesse maximum de l'USB 2.0. Depuis 2012, l'USB 3.0 est utilisé sur tous les nouveaux ordinateurs et est devenu une norme de fabrication. Ces dispositifs sont présents dans la plupart des industries qui utilisent des câbles USB pour tout connecter, des capteurs et transducteurs aux concentrateurs de données, contrôleurs et ordinateurs.

Câbles et assemblages de câbles USB

GlobTek, Inc. propose une offre complète de câbles et d'assemblages de câbles USB disponibles dans de multiples configurations et combinaisons, y compris les configurations non standard basées sur les exigences d'applications spécifiques des clients.

Leur gamme complète d'assemblages de câbles USB est conforme aux normes USB 2.0, USB 3.0 et/ou USB 3.1, et est disponible dans une grande variété de longueurs blindées et non blindées. Des options de connecteurs de câble supplémentaires sont également disponibles, telles que des fiches d'alimentation CC et des terminaisons coupées droit ou dénudées et étamées. Les assemblages de câbles sont recouverts d'une gaine en PVC ou en TPE, sans halogène. De plus, des surmoulages de connecteurs USB personnalisés avec des caractéristiques supplémentaires sont également disponibles sur demande.

Pour les câbles et assemblages de câbles, GlobTek, Inc. propose une grande variété de longueurs à partir de 100 mm, ainsi que plusieurs couleurs pour une utilisation dans les équipements sensibles où une identification visuelle rapide est un avantage. De nombreux produits prêts à l'emploi sont disponibles avec des terminaisons, des fiches et des prises standard déjà installées.

Les différents types USB ont des utilisations spécifiques dans la plupart des environnements commerciaux et industriels. Par exemple, l'USB Type-A est utilisé avec les prises de courant et les ordinateurs pour charger des dispositifs. Étant donné que ces connecteurs et câbles, tels que l'USBA2C1MOUSBCR illustré à la Figure 1, ne peuvent être insérés dans le port du dispositif que dans un sens, les utilisateurs ne peuvent pas facilement les connecter de manière incorrecte. Les ports USB Type-B sont souvent utilisés pour connecter des périphériques, tels que des imprimantes, des scanners et des disques durs externes, à un ordinateur ou un contrôleur. Ces connecteurs ne sont pas aussi courants que ceux utilisés pour un usage général.

Figure 1 : L'USBA2C1MOUSBC(R) présente une fiche mâle USB 2.0 Type-A vers une fiche mâle Type-C avec un câble non blindé de 1,00 mètre. Les connecteurs USB Type-A ne pouvant être insérés dans le port du dispositif que dans un sens, les utilisateurs ne peuvent donc pas les connecter de manière incorrecte. (Source de l'image : GlobTek, Inc.)

Des produits tels que l'USBCM302M0MICBMMBKR, illustré à la Figure 2, sont utilisés pour les dispositifs mobiles, tels que les téléphones portables, les tablettes, les lecteurs MP3 et les appareils photo, ainsi que pour les compteurs portables ou les unités de contrôle utilisés dans les environnements industriels. L'USB Type-B micro permet de lire des données sans être connecté à un ordinateur dans des applications telles que des clés USB connectées directement à un dispositif. Semblables aux connecteurs Type-A, ces dispositifs ne peuvent être insérés dans un port que dans un sens et dans le cas contraire, ils peuvent être endommagés.

Figure 2 : L'USBCM302M0MICBMMBKR, avec fiche mâle USB Type-B micro vers fiche mâle Type-C et câble blindé de 2,00 mètres, est souvent utilisé pour connecter des dispositifs directement à des clés USB sans avoir besoin de se connecter via un ordinateur. (Source de l'image : GlobTek, Inc.)

Le dispositif de connexion le plus récent est l'USB Type-C. Ces connecteurs et câbles, tels que l'USBCM311M0USBCMMMWHR illustré à la Figure 3, sont spécialement conçus pour un transfert de données haute vitesse et un flux de courant plus élevé, permettant aux dispositifs de se charger plus rapidement. Contrairement aux autres types de connecteurs USB, l'USB Type-C peut être branché à un dispositif dans les deux sens.

Figure 3 : L'USBCM311M0USBCMMMWHR est un câble blindé USB-C mâle vers USB-C mâle de 1 mètre de long, capable de supporter des débits de données de 10 Gbps. (Source de l'image : GlobTek, Inc.)

Conclusion

Les connecteurs et les assemblages de câbles USB font partie intégrante de la vie quotidienne. Ces assemblages sont présents dans presque tous les foyers pour connecter les ordinateurs portables et de bureau à de nombreux périphériques, et pour connecter les téléphones portables et les tablettes à des sources d'alimentation. Les composants USB sont également utilisés dans l'automatisation, où le transfert de données haute vitesse entre les ordinateurs et les capteurs et transducteurs à distance est essentiel. Les certifications et l'engagement de GlobTek en matière de qualité positionnent l'entreprise comme une source fiable, capable de répondre aux exigences des consommateurs comme à celles des fabricants.