USB-C-Steckverbinder sind die Lösung

Mein vorheriges Android-Telefon hatte an der Unterseite einen Micro-USB-Anschluss zum Laden und zur Datenübertragung. Das ist einer dieser ungefähr D-förmigen Anschlüsse, bei denen der Kabelstecker nie richtig reingehen zu wollen scheint, selbst wenn man ihn richtig ausgerichtet hat. Wir alle kennen die Routine: Sie drehen den Stecker zwei oder drei Mal um, bis er endlich sitzt. Das macht sogar noch mehr Spaß, wenn die Lichter aus sind und Sie Ihr Telefon kurz vor dem Schlafengehen aufladen wollen. Ihr Ego sagt Ihnen, dass Sie es dieses Mal richtig einfügen können, und vielleicht tun Sie es auch, was Ihnen ein seltsames Gefühl der selbstgefälligen Befriedigung gibt. Oft endet es jedoch damit, dass man das Licht einschaltet, auf den Stecker blinzelt und das Ding schließlich mit einem vagen Gefühl des Versagens richtig in die Buchse steckt, weil man es im Dunkeln nicht richtig einstecken konnte. Angeblich liegt diese Fehlerquote bei einem von fünf Malen (so wurde es mir berichtet), aber das hilft nicht. Es liegt in unserer Natur, uns mit der 20%igen Misserfolgsquote zu beschäftigen, anstatt mit der 80%igen Erfolgsquote.

Wie auch immer, wenn Ihr Android-Telefon relativ neu ist, gibt es ein zufriedenstellendes Klicken, um Ihnen zu sagen, dass der Stecker richtig eingefügt wurde. Danach ertönt ein akustisches Signal des Telefons, dass der Ladevorgang begonnen hat (bei meinem Telefon ist es ein Star-Trek-Sound), damit Sie sicher sein können, dass der Anschluss richtig eingerastet ist.

Wenn Ihr Telefon jedoch die Jahre gesehen hat, wie meins, ist die kleine Steckzunge an der Unterseite mit den fünf Kontakten im Laufe der Zeit eingedrückt oder abgenutzt, so dass sie nicht mehr richtig auf dem eingesteckten Stecker sitzt. Kombinieren Sie dies mit dem Fluch, der als Kontaktfressen bekannt ist, und Sie müssen am Ende den Stecker abwinkeln, um eine solide Verbindung zu erhalten (Sie wissen, was ich meine), und ihn vielleicht mit etwas auf Ihrem Schreibtisch aushebeln, das genau die richtige Größe hat, um die Kontakte sicher zu verbinden, wenn Sie Glück haben. Wenn Sie kein Glück haben, ärgert Sie Ihr Telefon durch ständiges Verbinden und Trennen der Verbindung. In meinem Fall piepte mein Telefon so oft, dass es sich anhörte, als ob die Brücke der Enterprise angegriffen würde. Inzwischen wollte ich laut schreien wie Worf, der Sto-vo-kor vor einem toten Mini-USB-Stecker warnt.

Das USB-C-Wurmloch

Mein neuestes Android-Telefon, das mit einer Firewall verwurzelt ist und auf dem Lineage OS läuft, hat eine schöne, neue USB-C-Buchse an der Unterseite. Es ist, als ob ich durch ein Stecker-Wurmloch gegangen wäre: USB-C-Stecker und -Buchsen sind wundersame, doppelseitige Flachstecker, die mit redundanten Kontakten rotationssymmetrisch sind und eine solide Verbindung beim ersten Einstecken sicherstellen. Das spart Zeit und Frustration, sodass ich nicht mehr im Dunkeln fummeln und blinzeln muss, um den Stecker richtig auszurichten. Das bedeutet ein solides Einführen beim ersten Mal und den damit verbundenen Endorphinschub für das Ego. Noch besser: USB-C-Buchsen haben eine zentrierte Steckzunge, die auf beiden Seiten Kontakt herstellt. Dadurch wird verhindert, dass sich die Steckzunge bei Gebrauch verbiegt, und die redundanten Kontakte reduzieren die Auswirkungen von Reibung.

Am ersten Tag der Nutzung fiel mir auf, dass mein Daumen manchmal direkt über der USB-C-Buchse lag. Der Ingenieur in mir sagte mir, dass es nur eine Frage der Zeit war, bis Schweiß und Schmutz ihren Weg in den Stecker finden würden und die Enttäuschung, die dann folgen würde. Es brauchte Schutz, und so kaufte ich ein Paket von Gummiabdeckungen, um die Steckdose meines Androiden zu schützen.

Während USB-C-Stecker mit Blick auf USB 3.1 entwickelt wurden, sind diese Stecker auch abwärtskompatibel mit USB 2.0. Ein rotationssymmetrisches Steckverbindersystem mit redundanten Kontakten hat nicht nur im Verbraucherbereich, sondern auch in industriellen Anwendungen erhebliche Vorteile in der Handhabung. Molex bietet eine Reihe von hochzuverlässigen USB-C-Steckverbindern an, die für Highspeed-Verbindungen entwickelt wurden. Es scheint, dass Molex mein Anliegen, den Steckverbinder sauber zu halten, teilt: Es bietet eine Kappe mit der vertikalen oberflächenmontierten geschirmten USB-C-Buchse 2171780001 an (Abbildung 1). Es gibt zwar auch Kappen für Mini-USB-Buchsen, aber durch den symmetrischen Stecker lässt sich diese wichtige Kappe auf Anhieb sehr leicht in den Molex-Steckverbinder einsetzen. In einer rauen Industrieumgebung ist das mehr als praktisch, und Molex weiß, dass diese Kappe ein wichtiger Faktor für die Zuverlässigkeit ist.

Abbildung 1: Die USB-C-Buchse 2171780001 von Molex unterstützt USB 2.0 und ist ein vertikaler Steckverbinder zur Oberflächenmontage. Die mitgelieferte Kappe schützt die unverbundene Steckbuchse vor Staub und Feuchtigkeit. (Bildquelle: Molex)

Diese USB-C-Buchse unterstützt bis zu 10.000 Steckzyklen, das heißt, wenn der Stecker dreimal pro Tag gesteckt wird, beträgt die Lebensdauer über neun Jahre. Die mitgelieferte Kappe kann in jeder Situation einfach in die Buchse eingesetzt werden, um den Stecker und die Goldkontakte vor Staub, Feuchtigkeit und Daumen zu schützen. Die USB-C-Stromversorgung (PD) wird für bis zu 1,25 Ampere (A) unterstützt. Die Konfiguration unterstützt USB 2.0 und kann zur Aufrüstung bestehender USB-2.0-Geräte verwendet werden, die möglicherweise noch diese Mini-USB-Buchsen verwenden, die Worf hasst.

Für Designs, die USB 3.1 Superspeed unterstützen müssen, bietet Molex die rechtwinklige USB-3.1-Buchse 2024100002 an (Abbildung 2).

Abbildung 2: Die USB-C-Buchse 2024100002 USB 3.1 von Molex ist ein wasserdichter, oberflächenmontierbarer Steckverbinder, der bis zu 6 A für die Stromversorgung (Power Delivery) unterstützt. (Bildquelle: Molex)

Es handelt sich um einen robusten Steckverbinder mit Goldkontakten, der bis zu 10.000 Steckzyklen unterstützt und für schwere Industrieanwendungen geeignet ist. Er ist nach IPX8 eingestuft. Während jede ungesteckte USB-Buchse anfällig für Staub ist, ist dieser Stecker wasserdicht und damit unempfindlicher gegen Verunreinigungen, wenn keine Kappe vorhanden ist. Er unterstützt eine USB-Stromversorgung von bis zu 6 A und eignet sich damit für Highspeed-Endpunkte des industriellen Internets der Dinge (IIoT), die über das Kabel mit Strom versorgt werden müssen.

Fazit

USB-C-Stecker sind also die Antwort für frustrationsfreies nächtliches Einstecken und die leicht einsteckbaren Abdeckungen verbessern die Zuverlässigkeit in robusten IIoT-Anwendungen, die Schutz vor klingonischen Daumen benötigen. Sie sind die beste Wahl für USB-Verbindungen, da sie eine zuverlässige Datenübertragung bei einfacher Bedienung bieten und deutliche Vorteile gegenüber den Mini-USB-Steckern aufweisen, die jetzt in Sto-vo-kor ruhen.

Über den Autor

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Bill Giovino ist Elektronikingenieur mit einem BSEE von der Syracuse University und einer der wenigen, die erfolgreich vom Entwicklungsingenieur über den Anwendungsingenieur zum Technologiemarketing wechselten.

Seit über 25 Jahren wirbt Bill für neue Technologien vor technischem und nicht-technischem Publikum für viele Unternehmen, darunter STMicroelectronics, Intel und Maxim Integrated. Während seiner Zeit bei STMicroelectronics trug Bill dazu bei, die frühen Erfolge des Unternehmens in der Mikrocontroller-Industrie voranzutreiben. Bei Infineon inszenierte Bill die ersten Erfolge des Unternehmens im Bereich Mikrocontroller-Design in den USA. Als Marketingberater für sein Unternehmen CPU Technologies hat Bill vielen Unternehmen geholfen, unterbewertete Produkte in Erfolgsgeschichten zu verwandeln.

Bill war zudem ein früher Anwender des Internets der Dinge, einschließlich der Implementierung des ersten vollständigen TCP/IP-Stacks auf einem Mikrocontroller. Die Botschaft von „Verkauf durch Aufklärung“ und die zunehmende Bedeutung einer klaren, gut geschriebenen Kommunikation bei der Vermarktung von Produkten im Internet sind Bills Anliegen. Er ist Moderator der beliebten „Semiconductor Sales & Marketing Group“ auf LinkedIn und spricht fließend B2E.

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