🔌 USB-TypeC / USB-C コネクタ
USB-TypeC Connectors for Power Delivery and High-Speed I/O
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📑 目次 / Table of Contents
- 概要 / Overview
- 機能と特徴 / Features
- 主要用途 / Applications
- 設計パラメータ / Design Parameters
- 信頼性・環境要因 / Reliability & Environmental Factors
- 設計指針 / Design Guidelines
- 関連リンク / Related Links
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🏗 概要 / Overview
USB-TypeCは、リバーシブル構造・高速データ伝送・電力供給（PD） を同時に実現する最新規格のコネクタです。
USB Type-C provides reversible design, high-speed data transfer, and power delivery (PD) in a single connector.
USB 3.2/4、DisplayPort Alt Mode、Thunderbolt 互換性を持ち、ノートPC・スマートフォンから産業機器まで幅広く採用されています。
⚡ 機能と特徴 / Features
- リバーシブル設計: 上下どちらの向きでも接続可能
Reversible connector orientation - USB Power Delivery (PD): 最大 20V/5A (100W) まで給電対応
Supports up to 20V/5A (100W) via PD - 高速通信: USB4/Thunderbolt 4 で最大 40 Gbps
High-speed up to 40 Gbps (USB4/Thunderbolt 4) - Alt Mode対応: DisplayPort/HDMI/PCIe over USB-C
Supports DisplayPort, HDMI, PCIe via Alt Mode - 小型・高密度: 24ピン構造で電源・信号を集約
Compact 24-pin connector integrating power and signals
⚙️ 主要用途 / Applications
- ノートPC/スマートフォン充電
Charging for laptops and smartphones - 外部ディスプレイ接続 (DisplayPort Alt Mode)
External display connectivity (DP Alt Mode) - 高速データ通信 (USB4/Thunderbolt 4)
High-speed data transfer (USB4/Thunderbolt 4) - 産業機器・医療機器の電源供給
Power delivery in industrial/medical devices - ドッキングステーション/ハブ
Docking stations and hubs
📏 設計パラメータ / Design Parameters
- 定格電流: 3A 標準, 5A (E-markerケーブル必要)
3A standard, 5A with E-marker cable - 定格電圧: 最大 20V
Up to 20V - 挿抜耐久性: 10,000 回以上
10,000+ mating cycles - 高速信号特性: 差動インピーダンス 90 Ω ±10%
Differential impedance 90 Ω ±10% - EMC対策: シールド付きレセプタクル必須
Receptacles with shielding required for EMC
🛡 信頼性・環境要因 / Reliability & Environmental Factors
- 接触信頼性: 金メッキ端子による低接触抵抗
Gold-plated contacts for low contact resistance - 熱管理: 高電流供給時の発熱対策必須
Thermal design critical under high current PD - 耐環境性: 防水USB-C (IP67) も存在
Waterproof USB-C (IP67) available - ケーブル品質依存: 長尺・低品質ケーブルはSI劣化要因
Signal integrity sensitive to cable length/quality
📝 設計指針 / Design Guidelines
- E-markerケーブル検出により PD電力を制御
Use E-marker cable detection to control PD power levels - 高速信号ラインは差動配線、90Ω整合を確保
Maintain 90Ω differential impedance for high-speed lines - 放熱設計: 5A供給時は端子/基板の温度上昇を抑制
Thermal management required at 5A supply - Alt Mode切替は CCライン制御で実現
Alt Mode switching controlled via CC lines
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