USB規格コネクタの概要と基本性能を解説！最新コネクタ・端子をお求めなら日本航空電子工業株式会社へ

インターフェースコネクタの代表格として知られているのがUSB（Universal Serial Bus）コネクタです。USB規格は様々な種類があり、コネクタ・端子の形状もどう異なるのかわからないという声も少なくありません。そこでこちらでは、USBコネクタの概要と基本性能について解説いたします。目まぐるしく変わるUSB規格に対応する最新コネクタの提供でしたら、日本航空電子工業株式会社にお任せください。

代表的なインターフェースであるUSB（Universal Serial Bus）規格は、パーソナルコンピュータのPC/AT互換機のPS/2コネクタのホットプラグを可能にする画期的なインターフェースとして、1996年のWindows98やMac OSに採用されました。日本でもNEC製PC-98シリーズで採用され、多くの周辺機器に広まり認知度が高まりました。

USB規格はホスト機器に様々な周辺機器を接続するためのバス規格であり、近年ではパーソナルコンピュータ以外にも採用され、最も普及した汎用インターフェース規格であると言えるでしょう。

USBコネクタの代表的なかん合形状を下の図に示します。USBコネクタはホスト（本体）側「Type-A」とデバイス（周辺機器）側「Type-B」のStandardコネクタとMicroコネクタ、そしてリバースかん合が可能な挿入方向性の無い「Type-C」に大別されます。

伝送速度は、下の図表に示す480Mbps「USB2.0」、5Gbps「USB3.1Gen1」、10Gbps「USB3.1Gen2」の3種類があります。ホスト（本体）側とデバイス（周辺機器）側をつなぐ場合、形状的にかん合が可能であれば、伝送速度は両機器の下位仕様に合わせる互換性を持ちます。

USB規格モードとかん合形状による端子数の一覧は下の表の通りです。

一覧に示されるStandard-Aの標準コネクタでは、4Pinの外側2Pinで5Vの電源供給、中央の2本のPinでデータをシリアル伝送しています。USBVer3.xでは伝送速度向上のため、高速伝送用の5Pinが追加されました。

USB_Ver3.1の9Pinプラグの端子部の写真をご覧ください。かん合間口の形状が同様なため、混乱を招かないようにハウジングの色調違いでバージョンの識別が可能となっています。

Standard-AとStandard-Bコネクタに、給電対応の電力用の端子を追加したUSB PD（Power Delivery）の規格もあります（Standard-Aは4Pin、Standard-Bでは1Pinが追加）。これは、周辺機器利用のニーズとして、USB BC（Battery Charging）以上の電力供給の要求に対応するものです。

USBの給電関連規格一覧を以下に示します。USB BC（Battery Charging）は、かん合形状や伝送速度にかかわらず、5V一定で1.5Aが最大値です。しかしUSB PD（Power-Delivery）の規格では、最大供給電力と定格電圧により電流値の規定が細かく規定され、最大100Wの給電が可能です。

また、新しいかん合形状のType-Cは、挿入方向性の無い上下12Pinの端子構成で、挿抜時の操作性が改善され、Alternate Modeにより高速作動信号ラインを別のポートとして動作させることが可能となります。

このType-Cコネクタは、Alternate Modeを利用することで、HDMIやMHL(Mobile High definition Link)、DisplayPort等のインターフェースと互換性のある、マルチ・インターフェースの地位を確立すると考えられます。

下の図表に、年表形式でUSBコネクタの経緯を簡単に示します。

USB規格の最新バージョンは開発スピードや刷新が早く、今後も市場ニーズを取り入れながらバージョンアップが図られると予想されます。だからこそ、各メーカー様にとってはフットワークの軽さが求められているのではないでしょうか。

日本航空電子工業株式会社は各種インターフェースに対応したUSB規格のコネクタ開発も可能です。用途別・形状別に求められるご要望をかなえるコネクタで、メーカー様にご満足いただけるコネクタを提供します。移り変わりの早い最新の市場ニーズにも対応できるコネクタづくりでしたら、ぜひお任せください。