Conector USB Tipo A
Definição
O USB Standard-A, geralmente chamado de USB Tipo A, é o conector retangular historicamente usado no lado do host: computadores, hubs, carregadores e outros equipamentos host. Ele não é reversível. USB 1.x/2.0 usa 4 contatos; a versão SuperSpeed acrescenta 5 contatos, totalizando 9 contatos, e mantém a compatibilidade mecânica com plugues USB 2.0.
Versões e recursos
| Especificação | Nome comercial comum | Taxa bruta máxima | Tipo A |
|---|---|---|---|
| USB 1.0 / 1.1 | Low-Speed / Full-Speed | 1,5 / 12 Mbit/s | 4 contatos |
| USB 2.0 | Hi-Speed | 480 Mbit/s | 4 contatos |
| USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1 | SuperSpeed USB 5Gbps | 5 Gbit/s | 9 contatos |
| USB 3.1 Gen 2 / USB 3.2 Gen 2x1 | SuperSpeed USB 10Gbps | 10 Gbit/s | 9 contatos |
Pinagem USB 1.x / USB 2.0 — 4 contatos
Os números dos pinos são eletricamente iguais no plugue e no receptáculo. Suas posições visuais ficam espelhadas quando ambos são desenhados de frente, prontos para o encaixe.
| Pino | Nome | Cor comum | Função |
|---|---|---|---|
| 1 | VBUS | Vermelho | Alimentação nominal de +5 V |
| 2 | D− | Branco | Dados diferenciais negativos |
| 3 | D+ | Verde | Dados diferenciais positivos |
| 4 | GND | Preto | Terra e retorno da alimentação |
| Carcaça | Blindagem | Malha / fio de dreno | Blindagem do cabo e chassi |
Pinagem SuperSpeed USB 3.x — 9 contatos
Os quatro contatos USB 2.0 continuam presentes. Cinco contatos adicionais conduzem os pares SuperSpeed e sua referência de terra.
| Pino | Nome | Função resumida |
|---|---|---|
| 1 | VBUS | Alimentação nominal de +5 V |
| 2 | D− | Dados USB 2.0 negativos |
| 3 | D+ | Dados USB 2.0 positivos |
| 4 | GND | Retorno da alimentação |
| 5 | SSRX− | Recepção SuperSpeed negativa |
| 6 | SSRX+ | Recepção SuperSpeed positiva |
| 7 | GND_DRAIN | Referência / dreno SuperSpeed |
| 8 | SSTX− | Transmissão SuperSpeed negativa |
| 9 | SSTX+ | Transmissão SuperSpeed positiva |
| Carcaça | Blindagem | Blindagem e chassi |
Os nomes RX/TX são apresentados da perspectiva da porta host. Dentro do cabo, os pares de transmissão e recepção se cruzam em direção ao dispositivo oposto.
Tensão e corrente
| Modo de alimentação | Tensão nominal | Corrente máxima anunciada |
|---|---|---|
| USB 2.0, antes da configuração | 5 V | 100 mA por unidade de carga |
| USB 2.0, dispositivo configurado | 5 V | 500 mA |
| USB 3.x, antes da configuração | 5 V | 150 mA por unidade de carga |
| USB 3.x, dispositivo configurado | 5 V | 900 mA |
| USB Battery Charging 1.2 | 5 V | até 1,5 A em uma porta compatível |
Carregadores proprietários Tipo A podem anunciar uma corrente maior, mas esses modos exigem identificação explícita ou documentação. Para um projeto interoperável, respeite os limites do modo USB ou Battery Charging efetivamente detectado.
Escolha do cabo e comprimento recomendado
Condutores de dados
- USB 1.1 / 2.0: use um par trançado blindado de 90 Ω diferenciais, normalmente 28 AWG, com comprimento máximo prático de 5 m para Hi-Speed.
- USB 3.x a 5 Gbit/s: use um cabo SuperSpeed de 90 Ω com impedância controlada e pares blindados; o máximo prático típico é de cerca de 3 m.
- USB 3.x a 10 Gbit/s: prefira um cabo certificado curto, normalmente de 1 m e até aproximadamente 2 m, conforme sua construção. A bitola AWG, isoladamente, não garante a integridade do sinal.
Condutores de alimentação
A tabela abaixo é uma recomendação de engenharia, calculada para cobre a 20 °C e queda de tensão máxima de aproximadamente 5% (0,25 V) em todo o circuito VBUS + GND. O comprimento final também deve respeitar o limite de dados.
| Bitola dos fios de alimentação | Resistência típica por condutor | 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 |
Orientação prática: para um cabo USB 2.0 de 3 a 5 m que realmente alimente um dispositivo, use condutores de alimentação 22–24 AWG e um par de dados 28 AWG. Para 900 mA ou 1,5 A, encurte o cabo ou use 20–22 AWG. Meça a tensão no dispositivo sob carga.