USB Type-Bコネクタのピン配置
定義
USB Standard‑B（通称USB Type‑B）は、従来からプリンター、オーディオインターフェース、測定器など、ホストに制御される周辺機器側で使われる、ほぼ正方形のコネクタです。上下を逆にして挿すことはできません。USB 1.x/2.0では4接点、SuperSpeed版ではさらに5接点が加わり、合計9接点になります。背の高いSuperSpeedレセプタクルにはUSB 2.0プラグも接続できます。
規格の改訂と性能
| 規格 | 一般的な製品名 | 最大伝送速度（生データ） | Type‑B |
|---|---|---|---|
| USB 1.0 / 1.1 | Low‑Speed / Full‑Speed | 1.5 / 12 Mbit/s | 4接点 |
| USB 2.0 | Hi‑Speed | 480 Mbit/s | 4接点 |
| USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1 | SuperSpeed USB 5Gbps | 5 Gbit/s | 9接点 |
| USB 3.1 Gen 2 / USB 3.2 Gen 2x1 | SuperSpeed USB 10Gbps | 10 Gbit/s | 9接点 |
USB 2.0 Type‑BプラグはSuperSpeed Type‑Bレセプタクルに挿入できます。逆はできません。SuperSpeedプラグの上部の張り出しにより、USB 2.0レセプタクルには入りません。
USB 1.x／USB 2.0のピン配置 — 4接点
プラグとレセプタクルのピン番号は電気的に同じです。ただし、嵌合する向きで両方を正面から描くと、見た目の配置は左右反転します。
| ピン | 名称 | 一般的な線の色 | 機能 |
|---|---|---|---|
| 1 | VBUS | 赤 | ホストから受ける公称+5 Vの電源 |
| 2 | D− | 白 | 差動データの負極性 |
| 3 | D+ | 緑 | 差動データの正極性 |
| 4 | GND | 黒 | グラウンドと電源帰路 |
| シェル | Shield | 編組線／ドレイン線 | ケーブルシールドと筐体 |
SuperSpeed USB 3.xのピン配置 — 9接点
USB 2.0の四接点はそのまま残ります。追加の五接点はSuperSpeedの差動ペアと基準グラウンドに使用します。
| ピン | 名称 | 主な機能 |
|---|---|---|
| 1 | VBUS | ホストから受ける公称+5 Vの電源 |
| 2 | D− | USB 2.0データの負極性 |
| 3 | D+ | USB 2.0データの正極性 |
| 4 | GND | 電源帰路 |
| 5 | SSTX− | 周辺機器からのSuperSpeed送信の負極性 |
| 6 | SSTX+ | 周辺機器からのSuperSpeed送信の正極性 |
| 7 | GND_DRAIN | SuperSpeedの基準／ドレイン |
| 8 | SSRX− | 周辺機器でのSuperSpeed受信の負極性 |
| 9 | SSRX+ | 周辺機器でのSuperSpeed受信の正極性 |
| シェル | Shield | シールドと筐体 |
RX/TXの名称はType‑B側の周辺機器から見た方向です。Standard‑AからStandard‑Bへのケーブルでは、それぞれの送信ペアが相手側の受信ペアに接続されます。
電圧と電流
| 給電モード | 公称電圧 | 通知される最大電流 |
|---|---|---|
| USB 2.0、構成前 | 5 V | 単位負荷あたり100 mA |
| USB 2.0、構成済み機器 | 5 V | 500 mA |
| USB 3.x、構成前 | 5 V | 単位負荷あたり150 mA |
| USB 3.x、構成済み機器 | 5 V | 900 mA |
| USB Battery Charging 1.2 | 5 V | 対応する供給源で最大1.5 A |
通常、Type‑B側は上流のホストや充電器から給電を受けます。独自仕様のモードではさらに大きい電流を供給する場合がありますが、明示的な識別や資料がなければ想定しないでください。相互運用できる設計では、実際に検出したUSBまたはBattery Chargingモードの制限に従います。
ケーブルの選定と推奨長
データ線
- USB 1.1 / 2.0：シールド付きの差動インピーダンス90 Ωのツイストペア（一般に28 AWG）を使用します。Hi‑Speedでの実用上の上限は5 m程度です。
- USB 3.x 5 Gbit/s：差動インピーダンスを90 Ωに制御したSuperSpeed用のシールド付きペアを使用します。実用上の一般的な上限は約3 mです。
- USB 3.x 10 Gbit/s：短い認証済みケーブルを選びます。一般に1 m程度で、構造によっては約2 mまでです。AWGだけでは信号品質を保証できません。
電源線
以下は銅線の温度を20 °C、VBUS + GNDの全ループでの最大電圧降下を約5%（0.25 V）として計算した設計上の目安です。最終的な長さはデータ伝送側の制限も満たす必要があります。
| ケーブルの電源線 | 導体ごとの代表的な抵抗 | 500 mA | 900 mA | 1.5 A |
|---|---|---|---|---|
| 28 AWG | 0.213 Ω/m | 1.2 m | 0.65 m | 0.39 m |
| 26 AWG | 0.134 Ω/m | 1.9 m | 1.0 m | 0.62 m |
| 24 AWG | 0.084 Ω/m | 3.0 m | 1.65 m | 0.99 m |
| 22 AWG | 0.053 Ω/m | 4.7 m | 2.6 m | 1.57 m |
| 20 AWG | 0.033 Ω/m | 7.5 m | 4.2 m | 2.50 m |
実用上の目安：実際に機器へ給電する長さ3～5 mのUSB 2.0ケーブルでは、電源線に22～24 AWG、データペアに28 AWGを使用します。900 mAまたは1.5 Aでは、ケーブルを短くするか電源線を20～22 AWGに太くしてください。負荷をかけた状態で機器側の電圧を確認します。