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USB-C 连接器为您搞定一切

作者： Bill Giovino 2021-05-25

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我之前的安卓手机底部有个微型 USB 连接器，用于充电和数据传输。就是那种 D 形连接器，电缆插头似乎从来都插不到正确的位置，哪怕方向正确也是如此。我们都知道这种操作：插头翻来翻去，直到插进去为止。关灯后你要是想在睡觉前给手机充电，那就更有趣了。你对自己说，这次你一定能插对，也许你确实插对了，你会有一种奇怪的得意感。但通常你最后都会打开灯，眯着眼看看插头，终于把它正确插入插口中，隐约中有种失败感，因为你无法在黑暗中把它插好。据说，这种失败率是五分之一（别人告诉我的，或者五分之一左右），但这又有何用。我们的本能就是会看重这 20% 的失败率，却忽略 80% 的成功率。

不管怎样，如果你使用的是较新的安卓手机，会听到令人满意的咔哒声，提示插头已正确插入。手机开始充电后就会发出声音警报（我的手机是《星际迷航》舰桥的声音），这样你就可以确定连接器已正确连接。

不过，如果你的手机和我的一样已使用多年，底部有五个触点的细小配接舌片由于长时间压接或磨损，无法正确固定到插入的插头上。再加上触点微动的魔咒，你最终只有向上倾斜插头才能牢固连接（你懂的），也许还得在桌上放个适当大小的东西撑住它，让这些触点稳定连接，要是幸运的话。倒霉的话，你的手机就会逗你玩儿，一会儿接上，一会儿又断掉。我的手机就是不停地发出提示音，听上去就像企业号舰桥遭到攻击。这时，我想要大声叫喊，就像沃尔夫向天堂 (Sto-vo-kor) 发出警告“一个损坏微型 USB 连接器正在靠近”。

USB-C 虫洞

我最新的安卓手机有运行 Lineage OS 的防火墙，底部有个不错的新 USB-C 插口。这就像我穿越了连接器虫洞：USB-C 插头和插口非常奇妙，双面刀片式连接器呈旋转对称布局且具有冗余触点，确保首次插入即可牢固连接，省时省事，我再也不用在黑暗中摸摸索索、眯着眼将连接器方向摆正。这意味着一次到位牢固连接，内心充满愉悦感。更棒的是，USB-C 插口的配接舌片位于中间，两侧均可良好接触。这样可防止配接舌片在使用过程中弯曲，冗余触点可减少微动效应。

第一天使用我就发现，我的拇指有时刚好就在 USB-C 插口上。在我内心，工程师的声音告诉我，汗水和灰尘迟早会进入连接器，接下来必定会失望。为了采取必要的保护措施，我买了橡胶套来保护我的安卓手机插口。

虽然 USB-C 连接器采用 USB 3.1 设计，但这些连接器也向后兼容 USB 2.0。具有冗余触点的旋转对称互连系统不仅为消费者带来显著的易用优势，在工业应用中也是如此。Molex 提供一系列高可靠性 USB-C 连接器，专为高速互连设计。Molex 似乎和我一样考虑到要保持连接器清洁：2171780001 垂直表面贴装 USB-C 屏蔽插口带有防护盖（图 1）。微型 USB 插口虽然也有防护盖，但对称连接器意味着这个重要的防护盖很容易一次就插入 Molex 连接器。在严苛工业环境中，这不止提供了便利，Molex 深知这个防护盖是出于重要的可靠性考虑。

图 1：Molex 的 2171780001 USB-C 插口支持 USB 2.0，是一种表面贴装的垂直连接器。所附防护盖能为未配接的插口提供防尘防潮保护。（图片来源：Molex）

这种 USB-C 插口支持高达 10,000 次配接，这意味着，连接器每天配接三次，使用寿命在九年以上。在任何情况下，所附防护盖均可轻松插入到插口中，有助于连接器和金触点防尘、防潮和防止拇指污染。支持的 USB-C 功率输送高达 1.25 A。配置支持 USB 2.0，能用于升级仍在使用沃尔夫讨厌的微型 USB 插口的现有 USB 2.0 设备。

对于需要支持 USB 3.1 Superspeed 的设计，Molex 可提供 2024100002 USB 3.1 直角插口（图 2）。

图 2：Molex 的 2024100002 USB 3.1 USB-C 插口是一种表面贴装的防水连接器，支持高达 6 A 功率输送。（图片来源：Molex）

这种坚固的连接器带有金触点，也支持高达 10,000 次配接，适合用于重型工业应用。防护等级为 IPX8；虽然任何未配接的 USB 插口都容易积灰，但这种连接器防水，因此没有防护盖也不容易受到污染。此产品支持高达 6 A USB 功率输送，因此适合必须通过电缆供电的高速工业物联网 (IIoT) 端点。

总结

USB-C 连接器是免去夜间插线烦恼的解决之道，在需要防止拇指接触的严苛 IIoT 应用中，易插入护盖提高了可靠性。这些连接器是 USB 连接性的最佳选择，数据传输可靠，使用方便，相比现在躺在天堂 (Sto-vo-kor) 的微型 USB 连接器具有显著优势。

关于此作者

Bill Giovino 是一名电子工程师，拥有美国雪城大学的电气工程学士学位，是先后从设计工程师、现场应用工程师跨界到技术营销部门的少数成功人士之一。

25 年来，Bill 一直喜欢在技术和非技术用户面前为包括 STMicroelectronics、Intel 和 Maxim Integrated 在内的许多公司推广新技术。在 STMicroelectronics 工作期间，Bill 作为领头人帮助该公司在微控制器领域取得了早期成功。在 Infineon，经过 Bill 精心策划，该公司的首个微控制器设计便在美国汽车领域大获全胜。作为 CPU Technologies 公司的营销顾问，Bill 帮助了许多公司，让其表现不佳的产品大获成功。

Bill 是物联网的早期尝试者，包括将第一个完整的 TCP/IP 协议栈植入微控制器。Bill 秉持“教育式销售”信条，在通过在线促销产品时强调清晰明了的书面沟通的重要性。他是广受欢迎的 LinkedIn 半导体市场营销群的群主，精通 B2E。