Sơ đồ chân USB Type-C (pinout): cổng 24 chân, 16 chân, 6 chân

Sơ đồ chân (pinout) cổng USB Type-C loại 24 chân, 16 chân và 6 chân: bảng tra VBUS, GND, CC1, CC2, D+, D−, SBU, TX RX, lý do cắm được hai chiều và cách các chân gom thành jack 2, 4, 6 dây.

Cổng USB Type-C nhỏ nhưng có tới 24 chân, chia thành hai hàng A và B. Khi hàn jack, đo mạch hay đọc sơ đồ nguyên lý, câu hỏi thường gặp nhất là: chân A5 là gì, D+ nằm ở đâu, vì sao cổng 16 chân vẫn truyền được dữ liệu còn cổng 6 chân thì không.

Bài này trình bày sơ đồ chân (pinout) của cổng USB Type-C ở ba dạng thường gặp: 24 chân, 16 chân và 6 chân, kèm bảng tra chức năng từng chân và cách các chân đó được gom lại thành jack 2, 4, 6 dây.

1. Sơ đồ chân cổng Type-C đầy đủ 24 chân

Nhìn thẳng vào đầu cái, cổng Type-C có hai hàng tiếp điểm, mỗi hàng 12 chân. Hàng trên đánh số A1 đến A12 từ trái sang phải; hàng dưới đánh số B12 đến B1, tức là ngược chiều với hàng trên.

Tên TX và RX ở đây là các cặp tín hiệu vi sai tốc độ cao của USB, không phải chân TX, RX của giao tiếp UART. Không nối trực tiếp các chân này vào chân UART của vi điều khiển.

2. Vì sao cổng Type-C cắm được hai chiều

Hai hàng chân được xếp đối xứng qua tâm của cổng. Khi xoay đầu cắm 180 độ, chân A1 đổi chỗ cho B1, A4 đổi chỗ cho B4 và cứ thế tiếp tục:

• GND và VBUS nằm ở các vị trí đối xứng trên cả hai hàng, nên chiều nào nguồn cũng thông.
• D+ và D− có hai bộ trên đầu cái (A6, A7 và B6, B7). Đầu đực chỉ có một bộ, cắm chiều nào cũng chạm vào một trong hai bộ này. Trên mạch của đầu cái, A6 được nối với B6 và A7 nối với B7.
• CC1 và CC2 không nối chung. Dây CC trong cáp chỉ chạm vào một trong hai chân; thiết bị xem chân nào có tín hiệu để biết chiều cắm.
• Các cặp tốc độ cao cũng có hai bộ; thiết bị dựa vào chiều cắm do CC báo để chọn bộ đang dùng.

3. Cổng Type-C 16 chân và 6 chân

Phần lớn mạch tự làm không dùng USB 3.x nên không cần đủ 24 chân. Nhà sản xuất có các loại cổng rút gọn, dễ hàn và rẻ hơn.

Cổng 16 chân là loại phổ biến nhất trên mạch vi điều khiển, mạch sạc và các jack Type-C bán rời. Cổng 6 chân thường gặp ở thiết bị chỉ cần sạc: đèn, quạt, loa nhỏ.

4. Từ sơ đồ chân tới jack 2, 4, 6 dây

Jack Type-C có dây sẵn và mạch ra chân không đưa từng chân riêng lẻ ra ngoài. Các chân cùng tên được nối chung trên mạch, mỗi nhóm thành một dây hoặc một pad:

Trên mạch ra chân, nhãn thường được viết tắt: V là VBUS, G là GND. Ảnh dưới là một đầu cái Type-C 16 chân hàn trên mạch nhỏ, đưa ra sáu pad V, D−, D+, G, CC1, CC2.

Các sản phẩm tương ứng tại PYWORLD: jack Type-C cái 6 chân chưa hàn dây, jack Type-C cái 4 chân chưa hàn dây, mạch ra chân Type-C gắn panel và các mẫu hàn sẵn dây trong nhóm jack Type-C.

5. Sơ đồ chân đầu đực khác đầu cái ở đâu

Đầu đực (đầu cắm trên cáp) dùng cùng cách đánh số A1–A12, B1–B12 nhưng có ba điểm khác:

• Chỉ có một chân CC ở vị trí A5. Vị trí B5 trên đầu đực là VCONN, đường cấp nguồn cho chip nhận dạng nằm trong cáp.
• Chỉ có một cặp D+ D− ở A6, A7. Vị trí B6, B7 để trống.
• Khi nhìn thẳng vào đầu đực, thứ tự chân là ảnh gương của đầu cái: A12 nằm bên trái, A1 nằm bên phải.

Vì vậy không thể lấy sơ đồ đầu cái áp nguyên sang đầu đực khi hàn dây. Với jack Type-C đực chưa hàn dây, hãy hàn theo nhãn in trên pad của mạch và đo thông mạch lại trước khi cấp nguồn.

6. Cách xác định chân khi không có nhãn

1. Tìm GND trước: đặt đồng hồ ở thang đo thông mạch, GND thường thông với vỏ kim loại của cổng và là các chân ngoài cùng của mỗi hàng.
2. Tìm VBUS: cắm cáp vào nguồn 5 V, đo điện áp so với GND. Chân có 5 V là VBUS.
3. Tìm D+ và D−: nằm ở giữa hàng chân. Dùng một mạch ra chân Type-C đã có nhãn cắm vào đầu còn lại của cáp để đo thông mạch từng chân.
4. Tìm CC: khi cắm vào nguồn có cổng ra Type-C, chân CC đang nối với dây CC của cáp có điện áp do nguồn kéo lên; chân CC còn lại không có điện áp này.

Chân Type-C cách nhau 0,5 mm nên rất dễ chạm que đo vào hai chân cùng lúc. Nên đo trên pad của mạch ra chân thay vì chọc que vào trong cổng.

7. Câu hỏi thường gặp

Chân A và chân B của Type-C khác nhau thế nào?

A và B là tên hai hàng tiếp điểm ở hai mặt của lưỡi tiếp xúc. Chân cùng số ở hai hàng có chức năng giống nhau hoặc tương ứng nhau (A4 và B4 đều là VBUS, A5 là CC1 còn B5 là CC2), nhờ đó cổng cắm được hai chiều.

Cáp Type-C nào cũng có đủ 24 dây?

Không. Nhiều cáp sạc chỉ có dây nguồn, dây CC và cặp D+ D−. Cáp như vậy sạc và truyền USB 2.0 bình thường nhưng không truyền được USB 3.x hay xuất hình.

Chân SBU dùng làm gì?

SBU1 và SBU2 là hai đường phụ. Chúng được dùng trong chế độ phụ kiện âm thanh và trong các chế độ mở rộng, ví dụ làm kênh phụ khi xuất hình. Mạch chỉ cần nguồn và USB 2.0 có thể bỏ trống hai chân này.

Cổng 16 chân có sạc nhanh PD được không?

Có. Sạc nhanh PD truyền qua chân CC, cổng 16 chân có đủ CC1 và CC2. Mạch cần thêm IC giao tiếp PD; riêng cổng thì không tự làm được việc này.

Vì sao phải có điện trở ở chân CC?

Nguồn có cổng ra Type-C chỉ cấp điện khi thấy thiết bị kéo chân CC xuống GND qua điện trở 5,1 kΩ. Cổng Type-C trên mạch tự làm thiếu điện trở này thì cắm cáp Type-C sang Type-C sẽ không có nguồn.

Cần hỗ trợ chọn jack Type-C theo sơ đồ chân của mạch đang làm, liên hệ PYWORLD qua số 0915703319.