USB-C e derivati

Le versioni USB che importano

Sul connettore USB-C convivono diverse generazioni di USB: USB 2.0 (480 Mbps, sui pin D+/D-), USB 3.2 Gen 1 (5 Gbps), Gen 2 (10 Gbps), Gen 2x2 (20 Gbps) e USB4 (40 Gbps, compatibile Thunderbolt 4). Il dispositivo negozia automaticamente la massima velocità supportata dai due lati.

Per la maggior parte delle applicazioni IoT USB 2.0 è più che sufficiente; per audio interface, storage e display professionali servono le generazioni 3.x; per docking station moderne e data-heavy si va a USB4/Thunderbolt.

USB Power Delivery (USB PD)

USB PD è il protocollo che permette di negoziare tensione e corrente sul cavo: 5 V, 9 V, 15 V, 20 V, 28 V, 36 V, 48 V con correnti fino a 5 A — per un totale di 240 W nella revisione 3.1 EPR (Extended Power Range).

È il segreto dietro a caricabatterie da 65-240 W tascabili (che usano GaN per essere piccoli), monitor che alimentano il laptop dal cavo display, batterie esterne universali. Sviluppiamo sia sink (device che riceve potenza) che source (caricabatterie, docking station) con chip dedicati (TI TPS65987, ST STUSB4500, Cypress CCG) e firmware certificato USB-IF.

Alt-Mode: DisplayPort, Thunderbolt, HDMI

Il cavo USB-C può trasportare anche segnali nativi DisplayPort (DP Alt-Mode), HDMI e Thunderbolt 3/4. È così che funzionano gli hub e i monitor che si collegano al laptop con un solo cavo per video, dati e ricarica.

Per supportare gli Alt-Mode serve una retimer/redriver dei segnali ad alta velocità, una CC controller per la negoziazione, e un'attenta progettazione del layout PCB per mantenere l'integrità del segnale sopra i Gbps.

Sicurezza elettrica e protezioni

USB-C porta tensioni e correnti significative: protezione ESD sui pin (TVS array), OVP/OCP sulle linee VBUS, e-marker nei cavi che gestiscono >3 A. Implementiamo tutte le misure richieste dalla certificazione USB-IF perché il prodotto sia sicuro, affidabile, e venda in EU/US/JP.