Entendendo as especificações USB para selecionar os cabos, plugues e jacks corretos

Os cabos, conectores e jacks USB (barramento serial universal) são usados em uma ampla variedade de aplicações industriais, como sensores industriais, módulos de controle, sinalização digital, terminais de ponto de venda e muito mais. O segredo para incorporar o produto certo para uma aplicação é lembrar que as diferentes gerações de dispositivos USB afetam diretamente o desempenho.

Há muito tempo, o USB é o padrão para conectar tudo, inclusive teclados, mouses, câmeras, carregadores de telefone, computadores e adaptadores de parede. Esses conectores são usados para transferir dados e energia entre dispositivos. Os primeiros cabos e conectores USB só podiam transferir dados em velocidades lentas de até cerca de 12 Mbps, até o ano 2000, quando o USB 2.0 foi introduzido. Foi quando o impulso para velocidades mais altas dos dispositivos começou a crescer rapidamente.

Neste artigo, será discutido o conhecimento detalhado necessário sobre os diferentes tipos de conectores e cabos USB, bem como seus recursos, a fim de fornecer as informações necessárias para fazer a seleção correta numa aplicação específica.

Versões USB e seus recursos

O USB 2.0 oferecia 480 Mbps aos seus usuários, um aumento de velocidade 40 vezes maior do que a oferta original do USB na década de 1990, que suportava apenas 12 Mbps. A versão mais recente foi projetada com quatro fios conectores e podia interligar dispositivos com comprimentos de cabo de até 30 metros (98 pés). Embora fossem considerados capazes de transferir dados em alta velocidade, esses cabos não suportavam vídeo. Os conectores e cabos podem suportar alimentação com até 500 mA de corrente, enquanto a versão anterior não podia. O cabo de quatro fios usava fios brancos e verdes para a transferência de dados, enquanto os fios vermelho e preto eram usados para a alimentação - vermelho para 5 volts e preto para o aterramento. O USB 2.0 pode ser facilmente identificado pelo interior preto da porta do conector. Esses recursos USB atualizados permitiram maior flexibilidade em várias aplicações na época e ainda são relevantes hoje.

Oito anos após a introdução do USB 2.0, o USB 3.0 ficou disponível. A versão 3.0 forneceu aos usuários velocidades de dados ainda mais altas - 10 vezes mais altas, para ser exato - e são considerados dispositivos SuperSpeed. Esses cabos e conectores podem suportar transferências de dados de vídeo. Os cabos e conectores USB 3.0 foram projetados para transferir dados a velocidades de 4.800 Mbps (quase 5 GB). Essa taxa de velocidade de transferência super rápida foi útil quando usada para fazer backup ou transferir uma abundância de dados de e para um disco rígido ou controlador. Os fios adicionais são usados para fornecer comunicações bidirecionais simultaneamente. Os fotógrafos profissionais estão interessados em usar conectores USB 3.0 devido à necessidade de transferir imagens de alta resolução entre vários dispositivos, bem como fazer upload para computadores de rede de alta velocidade.

A versão USB 3.0 era mais rápida, mas só podia ser interligada a dispositivos com um cabo de 18 metros de comprimento. Os conectores de nove fios da unidade, em vez dos conectores de quatro fios do USB 2.0, proporcionaram o ambiente certo para o aumento da velocidade e da largura de banda que os dispositivos precisavam suportar. A tecnologia também permitiu que os cabos e conectores fossem compatíveis com até 900 mA de corrente, além de proporcionar maior eficiência energética para uso com dispositivos que consomem muita energia.

Observe que os conectores da versão padrão USB 2.0 e os conectores padrão USB 3.0 fornecem especificações radicalmente diferentes. Certifique-se de combinar uma aplicação com os recursos específicos dos conectores e cabos USB que planeja incorporar. Os conectores USB 2.0 podem ser reconhecidos porque as portas USB 2.0 são pretas, enquanto as portas USB 3.0 são azuis. Os dispositivos USB 3.0 são compatíveis com versões anteriores e funcionam com outras versões de USB, como o USB 2.0. No entanto, a conexão será limitada à velocidade máxima do USB 2.0. Por volta de 2012, o USB 3.0 foi usado em todos os computadores novos e se tornou um padrão de fabricação. Esses dispositivos podem ser encontrados na maioria dos setores que usam cabos USB para conectar tudo, desde sensores e transdutores até hubs de dados, controladores e computadores.

Cabos USB e cabos de conexão

Uma oferta completa de cabos USB e cabos de conexão está disponível em várias configurações e combinações na GlobTek, Inc., incluindo configurações não padronizadas com base nos requisitos das aplicações específicas do cliente.

Toda a sua linha de cabos de conexão USB atende aos padrões USB 2.0, USB 3.0 e/ou USB 3.1 e está disponível em uma ampla variedade de comprimentos blindados e não blindados. Outras opções de conectores de cabo também estão disponíveis, como plugues de alimentação CC e terminações de corte reto ou desencapadas e estanhadas. Os cabos de conexão são revestidos com PVC ou TPE, o material da jaqueta livre de halogênio. Além disso, sobremoldes personalizados de conectores USB com recursos adicionais também estão disponíveis mediante solicitação.

Para montagens de cabos, a GlobTek, Inc. fornece uma ampla variedade de comprimentos a partir de 100 mm, bem como várias cores para uso em equipamentos sensíveis em que a identificação visual rápida é uma vantagem definitiva. Muitos produtos prontos para uso estão disponíveis com terminações, plugues e receptáculos padrões já instalados.

Os tipos de USB têm usos específicos na maioria dos ambientes comerciais e industriais. Por exemplo, o USB Tipo A é usado com tomadas de alimentação e computadores para carregar dispositivos. Como esses conectores e cabos, como o USBA2C1MOUSBCR mostrado na Figura 1, só entram na porta do dispositivo de uma maneira, os usuários não podem conectá-los incorretamente com facilidade. As portas USB Tipo B são geralmente usadas para conectar dispositivos periféricos, como impressoras, scanners e discos rígidos externos, a um computador ou controlador. Esses conectores não são tão comuns quanto os usados para uso geral.

Figura 1: é mostrado o USBA2C1MOUSBC(R), um plugue macho USB 2.0 Tipo A para plugue macho Tipo C que incorpora um cabo não blindado de 1,00 metro. Os conectores USB Tipo A só podem entrar na porta do dispositivo de uma maneira, portanto, os usuários não conseguem conectá-los incorretamente. (Fonte da imagem: GlobTek, Inc.)

Produtos como o USBCM302M0MICBMMBKR, mostrado na Figura 2, são usados para dispositivos móveis, como telefones celulares, tablets, tocadores MP3 e câmeras, bem como medidores portáteis ou unidades de controle usadas em ambientes industriais. O micro USB Tipo B permite que os dados sejam lidos sem estar conectado a um computador em aplicações como pen drives ou cartões de memória conectados diretamente a um dispositivo. Semelhante aos conectores Tipo A, esses dispositivos só entram em uma porta de uma maneira e podem ser danificados se não o fizerem.

Figura 2: O USBCM302M0MICBMMBKR mostrado, plugue micro macho USB Tipo B para plugue macho Tipo C com cabo blindado de 2,00 metros, é frequentemente usado para conectar dispositivos diretamente a pen drives ou cartões de memória sem a necessidade de conexão por meio de um computador. (Fonte da imagem: GlobTek, Inc.)

O mais novo dispositivo conector é o USB Type-C. Esses conectores e cabos, como o USBCM311M0USBCMMMWHR mostrado na Figura 3, são projetados especificamente para transferência de dados em alta velocidade e maior fluxo de corrente, permitindo que os dispositivos carreguem mais rapidamente. Diferentemente de outros conectores do tipo USB, o USB Type-C pode ser conectado a um dispositivo em qualquer direção.

Figura 3: o USBCM311M0USBCMMMWHR é um cabo USB-C macho para USB-C macho blindado, com 1 metro de comprimento, capaz de lidar com taxas de dados de 10 Gbps. (Fonte da imagem: GlobTek, Inc.)

Conclusão

Os conectores USB e os cabos de conexão são parte integrante da vida cotidiana. Esses conjuntos chegaram a quase todas as residências para interligar laptops e computadores de mesa a vários periféricos, bem como para conectar telefones celulares e tablets a fontes de alimentação. Os componentes USB também são usados na automação, onde a transferência de dados em alta velocidade entre computadores e sensores e transdutores remotos é essencial. As certificações e o compromisso com a qualidade da GlobTek a posicionam como uma fonte confiável capaz de atender às demandas de consumidores e fabricantes.