USB Type-A 转 Type-B 的线两端形状不同,是因为 USB 2.0 让外形直接承担角色:扁的 Standard-A 端接主机,方一点的 Standard-B 端接设备。线插不反,主机也就永远不会被接到主机。 本页的接点数、脚位、插头尺寸与插拔寿命出自 USB-IF 规格;皇海的数字出自料号页公开的工程图。
5 种接头一次看
| 接头 | 接点数 | 插头外形(USB-IF) | 额定插拔 |
|---|---|---|---|
| Standard-A | 4(USB 2.0)/ 9(USB 3.2 Gen 1) | 12.0 × 4.5 mm | 1,500 次 |
| Standard-B | 4 / 9 | 8.0 × 7.3 mm | 1,500 次 |
| Mini-B | 5 | 6.8 × 3.0 mm | 5,000 次 |
| Micro-B | 5(USB 2.0)/ 10(USB 3.0) | 6.85 × 1.8 mm | 10,000 次 |
| Type-C | 24 | 8.34 × 2.56 mm | 10,000 次 |
| 世代 | 信号速率 | 走得了的接头 |
|---|---|---|
| USB 2.0 | 480 Mbit/s | A、B、Mini-B、Micro-B、Type-C |
| USB 3.2 Gen 1(旧称 USB 3.0) | 5 Gbit/s | A、B、Micro-B、Type-C |
| USB 3.2 Gen 2 | 10 Gbit/s | A、B、Type-C |
| USB 3.2 Gen 2x2 | 20 Gbit/s | 只有 Type-C |
| USB4 | 40 Gbit/s | 只有 Type-C |
Type-A:主机端
Standard-A 就是 PC、集线器、充电器上那个扁长方形母座。USB 2.0 的 Standard-A 有 4 个 接点:VBUS、D-、D+、GND。USB 3.2 Gen 1 的 Standard-A 保留同样外形,在后面加一排走 SuperSpeed 差动对,变成 9 个接点——这也是 USB 3.0 端口收得下 USB 2.0 插头的原因。 多出来的那一排,就是 USB 3.0 母座常做成蓝色的理由,例如 7USB3-F0-2001。
皇海公开 5 个 USB 2.0 与 4 个 USB 3.0 板端 Standard-A 料号,有立式 SMT、弯脚 DIP 与双端口版本。 7USB3-F0-0016 公开为 9 个接点。
Type-B:设备端
Standard-B 是打印机、扫描仪、录音接口、实验室仪器上那个高高的近正方形母座。 USB 2.0 是 4 个接点,USB 3.2 Gen 1 是 9 个——后者外壳往上多一段容纳添加的那排,所以 USB 3.0 的 Standard-B 插头插不进 USB 2.0 的 Standard-B 母座,反过来可以。
Standard-B 不在皇海的板端产品线内。这里说明它,是因为那条线就叫「USB Type-A 转 Type-B」,而且还在用它的设备,正好也是需要下面 Mini-B、Micro-B 那些料的设备。
Mini USB 与 Micro USB 脚位
| 脚位 | 信号 | 功能 |
|---|---|---|
| 1 | VBUS | +5 V 电源 |
| 2 | D− | 数据负端 |
| 3 | D+ | 数据正端 |
| 4 | ID | OTG 判主从:接地=主机端、浮接=设备端 |
| 5 | GND | 接地 |
Mini-B 与 Micro-B 都是 5 个接点:VBUS、D-、D+、ID、GND。ID 脚是 USB On-The-Go 用来决定 哪一端当主机的那只:主机端的插头里把它接地,设备端浮接。Micro-B 取代 Mini-B 的原因是它把卡榫 放在插头而不是母座,把磨耗移到线材上——那是用户换得起的那一半——插拔寿命也从 5,000 次 提到 10,000 次。
USB 3.0 的 Micro-B 把外壳加宽、接点增为 10 个; 7MCUB-F0-0017 公开为 10 个接点、对接高度 5.75 mm、 插拔寿命 10,000 次。皇海列出 5 个 Mini-B 料号(接点间距 0.80 mm) 与 8 个 Micro-B 料号(剖面高度 0.75 mm 起)。USB-IF 定义的 Mini-B 插头外形是 6.8 × 3.0 mm,Micro-B 是 6.85 × 1.8 mm——手机与模块能比 Mini-B 时代更薄, 差的就是 Micro-B 那个外壳。
Mini／Micro 母座选型:焊接、固定与高度
这两种母座在板上最常出事的不是电气,是机构。插头插拔的侧向力全由母座的外壳焊脚承受, 所以选料时先看外壳固定方式:有定位柱(boss)与外壳插件脚的款式,抗拔力比全 SMT 高得多; 纯 SMT 款省一道插件工序,但要靠足够的焊盘面积与外壳焊点撑住。再看剖面高度——皇海 Micro-B 家族公开 0.75 mm 起的剖面,对接高度 5.75 mm 的是 USB 3.0 版本;插拔寿命依料号公开为 3,000、 5,000 或 10,000 次,用户天天插拔的产品要指定高的那级。最后看沉板(mid-mount)还是贴板: 沉板款让母座口与板边齐平,外壳可以更薄,但板上要开槽。这三件事都写在各料号页的工程图里。
Type-C:24 个位置、不分正反
USB Type-C 母座有 24 个接点位置,排成上下镜像,所以插头正反都能插。位置数就是被这个 镜像吃掉的:差动对、VBUS、GND 在两半各有一份,再加上判方向与协商供电的 CC1、CC2, 以及走替代模式的 SBU1、SBU2。插头外形 8.34 × 2.56 mm,比 Standard-A 小、只比 Micro-B 高一点, 额定插拔 10,000 次。
不是每个设计都需要 24 个。皇海公开的 Type-C 母座有 24、16、14 个位置三种: 7USB31-C0-1001 是 24 位, 7USB31-F0-0026 是 16 位。16 位版本拿掉 SuperSpeed 差动对,服务只充电加 USB 2.0 的产品,成本较低、布线也单纯。家族的接点间距为 0.50、0.70、 0.85 mm,插拔寿命公开为 3,000 到 10,000 次。
新板子该用哪一种母座
面对用户的新设计用 Type-C。要维护既有出货机种、或出到已有线材市场的用 Micro-B。 板子本身是主机端就用 Standard-A。产品线必须与现场既有设备保持脚位兼容时才留 Mini-B—— 那是供应问题不是设计偏好,讲在停产连接器 续供指南里。
选型参数看 USB 板端连接器选型指南,脚位与寿命看 Type-C 选型指南,整条产品线看 I/O 连接器总览。把接口与焊接方式寄到 service@kingconn.com.tw。
皇海的 USB 母座
7USB2-F0-0038USB2.0 AF 立式SMT 无卷边 L:10.0mm
7USB2-F0-A002USB 2.0 AF 10.0 H:6.5mm 无卷边大电流
7USB3-F0-0026USB 3.0 AF SMT 有卷边
7USB3-F0-2001USB 3.0*2 90度卷边弯脚
7MNSB-F0-0026MINI USB B型5P DIP
7MNSB-F0-0029MINI USB 5P/F SMT (B型 1.0柱)
7MCUB-F0-0022MICRO USB 5P 六脚沉板(0.75H) 翻边母座
7MCUB-F0-0017Micro USB 3.0 BF SMT 直立式 H=5.75mm
7USB31-C0-1001TYPE C 24PIN 15U FOR 10G
7USB31-F0-0026TYPE C 双排 16PIN 全DIPUSB 2.0 与 3.0 的 Standard-A、Mini-B、Micro-B(含 10 接点的 USB 3.0 版),以及 24 与 16 位的 Type-C。
常见问题
Mini USB 和 Micro USB 脚位一样吗?
Mini USB 母座的规格尺寸是多少?
USB Type-A 转 Type-B 的线为什么两头不一样?
USB 3.0 的 Micro-B 为什么是 10 只脚?
Type-C 的 24 个接点都要用吗?
本文引用的公开规格:
- USB-IF USB 2.0 and USB 3.2 specifications (receptacle contact counts)
- USB-IF USB Type-C cable and connector specification (24 positions)
- USB-IF Mini-B / Micro-B pin assignment (VBUS, D−, D+, ID, GND) and plug dimensions
- USB-IF durability ratings (Standard-A / B 1,500, Mini-B 5,000, Micro-B and Type-C 10,000 cycles) and data rates