最近搜索
      • 發布於 2024年2月26日
      • 最後修改 2024年2月26日
    • 3 分鐘

    USB接頭完整指南

    我們的USB接頭指南將為您解釋它們的目的、用途以及不同的類型和標準。

    這個對USB接頭的實用指南,將告訴您如何選擇和在網上購買它們。在閱讀完指南之後,您將對USB接頭有一個清楚的認識,並了解到在不同情境下應使用哪種類型的USB接頭。

    您還將了解到不同類型的接頭的目的,以及如何在網上識別和購買到適合的USB接頭,我們將針對一些有關USB接口廣泛使用的各種USB接頭/連接埠類型常見問題,提供明確的答案。

    什麼是USB連接器?

    USB

    USB接頭是USB纜線或USB供電設備的插頭端插入的插座、連接埠或插孔, USB接頭通常是母頭,而纜線上的USB插頭是公頭。

    矩形的槽狀USB type-A連接器是最常見的,可在電腦和個人電子設備上找到,包括鍵盤和滑鼠、手機和充電器、隨身碟     和其他USB配件

    USB接頭的作用?

    USB母頭允許將USB纜線或插頭的公頭插入任何兼容設備,通過這種方式耦合,兩個設備可以通過它們共同的USB連接共享電源和數據。

    USB指的是通用串行匯流排(Universal Serial Bus),這是一個於1996年推出的常見標準,     在此之前,用於連接個人電腦和兼容硬體的連接器有各種各樣。 您可能熟悉的例子有多個版本的序列埠(serial ports)、D型子連接器(D-Sub)和並行埠(parallel ports)。

    USB接口標準的發展、維護和更新工作是由USB-IF(USB Implementers Forum)負責, 迄今為止,已經推出4個主要的USB代。 USB 1.x(具有各種子類別)、USB 2.0、USB 3.x(同樣具有子類別)和USB 4。 您經常會看到它們被稱為USB第一代、USB第三代等。

    在這四個世代與各種形狀和類型的USB接頭可用之間,我們現在有相當多的USB連接埠和插頭標準可供選擇。 舊版和新版USB代之間的主要區別在於它們能夠在一個設備和另一個設備之間傳輸數據的速度。 以下的圖表顯示了這一點:


    USB版本

    數據傳輸速率

    USB 1.0 (1996)

    1.5 Mbit/s (Low Speed)

    12 Mbit/s (Full Speed)

    USB 1.1 (1998)

    1.5 Mbit/s (Low Speed)

    12 Mbit/s (Full Speed)

    USB 2.0 (2001)

    1.5 Mbit/s (Low Speed)

    12 Mbit/s (Full Speed)

    480 Mbit/s (High Speed)

    USB 3.0 (2011)

    5 Gbit/s (SuperSpeed)

    USB 3.1 (2014)

    10 Gbit/s (SuperSpeed+)

    USB 3.2 (2017)

    20 Gbit/s (SuperSpeed+)

    USB 4 (2019)

    40 Gbit/s (SuperSpeed+ and Thunderbolt 3)

    這些USB接頭可以在哪裡找到?

    USB端口和插頭的開發旨在簡化連接多個不同的USB設備和外設設備到電腦的過程。 舊版的端口類型現在仍然被廣泛使用(尤其是舊版/舊世代設備),新設備較少使用它們的生產。

    取而代之的是,USB接口連接器現在迅速地變成一種幾乎無所不在的特徵。 今天您幾乎可以在所有類型的電子和通訊硬體設備上找到USB連接孔,包括筆記型電腦/手提電腦、手機、印表機麥克風和耳機,甚至汽車。

    簡而言之,幾乎每個包含電路板(PCB)的設備上都有至少一種類型的USB端口,PCB USB連接器和相關組件易於購買,並且可以以各種方式安裝,包括面板、表面、通孔和電纜/線束固定/掛置。

    需要注意的是,現在許多類型的設備還支援一種名為USB On-The-Go(USB OTG)的新版標準,這種標準可以使某些產品在主機和設備之間進行切換。 一個常見的例子是手提電話,它既可以作為一個自身的大容量存儲設備,又可以作為一個用於從外部外設設備匯入數據的USB讀卡器。

    USB接頭種類

    目前有幾種USB類型廣泛使用。 但是,不應將USB連接器類型與USB版本之間的區別混為一談。 版本指連接器的歷史/年代和速度,而類型是指端口/連接埠的形狀以及可以與其一起使用的電纜/插頭的類型。

    在接下來的內容中,我們將介紹每種主要的USB類型(A型、B型等),然後討論舊版和新版USB代之間的連接器/區別(USB 2.0、3.0等)。

    A Type Connector

    A型連接器

    目前最流行和最常見的USB端口類型可能是USB Type-A,也被稱為標準A型。 USB A型連接將非常熟悉,因為它是一個約14mm寬、6mm高的矩形槽。

    大多數計算機的側面、後面或前面會有幾個這樣的插座,允許通過纜線連接多個外部設備和外設。 USB Type-A連接器與所有USB Type-A插頭完全向下兼容,從1.0到3.2。 即將推出的USB4標準(2019年正式宣布)依賴於形狀不同的USB Type-C端口。

    Type-A USB插頭通過摩擦力固定在連接器中,當公頭插入母頭時,末端處的平面接觸會滑動在一起。 它們只能以一種方式插入,因為Type-A連接器內部的端子塊略微偏離中心。     

    它們主要是用於作為向下游(downstream)USB連接到較小設備。 這使得可以將需要與主控制器或集線器(Hub)連接並實現數據或電源傳輸(最高5V)的外設和配件。

    B Type Connector

    B型連接器

    USB Type-B端口大致是正方形,而不是像Type-A那樣是一個狹長的槽。 此方形USB Type-B連接器的上角(以及其相應的USB-B插頭)略微傾斜。 這意味著當公頭朝上定向時,插座才能接受連接。

    USB Type-B主要用作上游連接。 這意味著它更常見於設計為直接連接到主機設備以傳送數據的外設設備。 您通常會在外置硬盤盒(即帶電硬盤外殼)上經常看到Type-B USB口的典型示例。

    C Type Connector

    C型連接器

    USB Type-C連接器是USB-C型最新且最快的標準之一。 越來越多的最新尖端硬體設備現在已經內建一個或多個USB Type-C端口。

    與Type-A和Type-B連接器不同,母頭USB-C端口可以接受插入的公頭USB-C的任何一面,因為端口和插頭的末端是完全對稱的。 C型USB連接器可以與轉換器一起使用,該轉換器允許連接各種其他USB類型,它們能夠從以前所有USB代的設備傳輸電源和數據。

    USB Type-C插孔比Type-A或Type-B變種小得多,但它們可以傳輸數據的速度遠快於舊型號。 USB-C纜線和端口的最大吞吐量高於10 Gbps時,還支持增加的20V/100W功率傳輸。 這使它們成為通過纜線實現快速數據卸載以及通過纜線為高端現代外設快速充電的理想選擇。

    Micro USB B Connector

    Micro USB B 連接器

    Micro USB或Micro-B連接器(更正確地說是Micro-USB B,根據USB-IF的官方認證)是USB Mini-b的縮小版。 兩者都是Micro USB連接器的物理模型縮小版。

    它們通常位於可充電技術和較小的外設上,兩者都是目前相當廣泛使用的連接器,但Micro-USB B通常出現在較新設備上,而稍大一些的USB Mini-B則用途較窄。

    現在,Mini USB和Micro USB在技術上都已被廢棄。 Mini USB不支持USB 3.0(2011年)或更高版本,而Micro USB保留了對USB 3.1(2014年)而言,但不支持3.2(2017)以下的技術。 但是,在沒有標準配置Type-C端口的設備上,您仍然可以在這些設備上找到這些小連接器。

    Mini USB Connector

    Mini USB 連接器

    當您插入這兩種較小的USB端口時,需要注意Mini USB引腳分佈,而其他型號的USB連接器引腳分佈對於該類型的所有連接器都是相同的,Mini USB插頭/插孔有一個5引腳和一個4引腳的版本。

    只有USB Mini-b 5引腳連接器得到USB-IF官方認證,除非另有說明,否則假定所有USB Mini-b插頭/插孔都是5引腳。  一些製造商仍然使用更緊湊的4引腳型號,而一些知名數碼相機的製造商也使用這種型號。

    較小的4引腳Mini-b連接器較為罕見。 但它不屬於任何單一製造商。 您可以相尺辨這種4引腳USB連接器,因為它大致上是正方形的,並且與一個非常小的USB Type-B端口非常相似。

    USB 2.0 Connector

    USB 2.0 Connectors

    USB 2.0連接器是指版本,而不是USB類型。 大多數USB類型都與所有USB標準代兼容,但更新的代端口會更快。

    USB 2.0是一次於2001年推出並後來進行修訂的時代改進。 它一直是最新、最快的USB標準,直到2011年USB 3.0推出為止。

    透過USB 2.0可實現的數據傳輸速度為1.5 Mbit/s(低速)、12 Mbit/s(全速)和480 Mbit/s(高速)。 您可以實現的最大速度很大程度上取決於您所連接的設備的能力以及纜線、插頭和連接器的品質。

    USB 3.0 Connector

    USB 3.0 連接器

    USB 3.0於2011年推出,取代了先前的USB 2.0標準,並提供高達5 Gbit/s(超高速)的速度。 它後來經過兩次更新,USB 3.1(2014)的傳輸速率高達10 Gbit/s,USB 3.2(2017)高達20 Gbit/s(均標識為超高速+)。

    可用的USB 3.x 連接器類型包括3.x A型、3.x B型和USB 3.x Micro B,沒有USB 3.0 Mini-b連接器,因為Mini-b標準僅支持USB 2代信號。

    2019年宣布USB 3.0不會是最新標準的最終版本,因為支持USB 4的產品於2020年中期開始推出。 USB 4基於Thunderbolt 3協議,支持DisplayPort和PCI Express的隧道技術,以及20-40 Gbps的吞吐量。

    非標準USB連接器

    廣義而言,非標準USB連接器可以是任何與USB兼容的端口、插頭或連接轉換器,而不屬於上述常用類型。 這可能包括以下產品:

    Micro USB-A - 主要出現在缺少更快Type-C端口的新設備上

    Mini A/B - 一種多功能連接器,可以接受Mini A型或Mini B型插頭和纜線

    Micro AB - 是上述類型的縮小版,僅用於USB On-The-Go設備

    USB轉換器和適配器 - 包括A轉A、B轉B、A轉B和B轉A

    工業用USB連接器

    工業連接器通常是為在更具挑戰性的環境中進行極其耐用的設計而生, 它可能包括以下功能:

    • 用於防止灰塵和濕氣進入的IP等級
    • 全防水耐用熱塑性外殼
    • 用於防止基於摩擦的USB端口意外斷開連接的高保持力或鎖定機制,因為它們可能受到纜線糾纏、振動或突然移動的影響
    Non-Standard & Industrial USB Connectors

    母連接器和公連接器之間有什麼區別?

    母頭USB連接器是指端口,也被稱為槽、插座或端子。 它通常位於纜線的末端,有時直接連接到較小的配件,例如USB隨身碟。 這種連接到較大設備外殼內的母頭口。

    不同類型的通用串行匯流排插頭/公頭(Micro USB-B母連接器、USB-A母連接器等)都有母頭和公頭兩種類型,因為了建立連接而需要兩個相反性別的組件。     

    您還可以為所有類型和代的USB連接器購買各種性別的轉換器和適配器,包括母對母、公對公、母對公和公對母USB端口。

    常見問題

    USB接頭熱門品牌