Brochage USB-C : les 24 broches de l’embase

CC1 et CC2 : les résistances Rp et Rd

Les lignes CC servent à trois choses : savoir qu’un câble est branché, dans quel sens, et combien de courant la source peut fournir. La source tire CC vers le haut par une résistance Rp, le récepteur (sink) la tire vers la masse par une résistance Rd de 5,1 kΩ. La tension qui en résulte sur CC indique le courant disponible. Une source n’applique VBUS qu’après avoir détecté Rd.

Valeurs de Rp selon la spécification Type-C : avec un rappel à 5 V, 56 kΩ annonce le courant USB par défaut, 22 kΩ annonce 1,5 A et 10 kΩ annonce 3 A. Avec un rappel à 3,3 V, les valeurs deviennent 36 kΩ, 12 kΩ et 4,7 kΩ. Une source peut aussi utiliser une source de courant (80, 180 ou 330 µA).

Dans la fiche, seule A5 porte CC. B5 y devient VCONN, qui alimente la puce de marquage électronique (e-marker). Tous les câbles C vers C complets (USB 3, USB4), tous les câbles de plus de 3 A et les câbles actifs sont e-marqués. Un câble e-marqué présente donc une résistance Ra (0,8 à 1,2 kΩ) sur la broche CC inutilisée de l’embase.

Câblage minimal d’un périphérique USB 2.0

Un appareil alimenté par USB-C qui ne parle qu’USB 2.0 n’a besoin que de VBUS, GND, des deux lignes CC et des deux paires D+/D−. Chaque broche CC reçoit sa propre résistance de 5,1 kΩ vers la masse. A6 est reliée à B6 et A7 à B7, au plus près de l’embase (la spécification limite ce pont à 3,5 mm), pour que l’appareil fonctionne dans les deux sens d’insertion. Les paires SuperSpeed et SBU restent non connectées.

Les embases 16 broches vendues pour cet usage omettent justement les paires SuperSpeed. Les embases 6 broches du commerce n’ont que VBUS, GND, CC1 et CC2 : elles servent à la charge seule, sans données. Elles ne sont pas définies par la spécification, dont l’embase « alimentation seule » garde 14 contacts, D+ et D− reliés.

Les erreurs de conception les plus fréquentes

Une seule résistance Rd pour CC1 et CC2. Le montage fonctionne avec la plupart des câbles, puis reste sans alimentation avec un câble C vers C e-marqué, c’est-à-dire tout câble USB 3, USB4 ou 5 A : la résistance Ra du câble se retrouve en parallèle avec Rd, et la source ne reconnaît plus un récepteur.

Pas de résistances CC du tout. Même résultat : un chargeur USB-C conforme ne met jamais VBUS sous tension. Seuls les câbles USB-A vers C, qui intègrent un Rp, alimentent la carte.

D+ et D− câblés d’un seul côté. La liaison USB ne fonctionne que dans un sens d’insertion. Le pont A6-B6 et A7-B7 crée un petit stub : gardez-le court, quelques millimètres, et routez la paire en 90 Ω différentiel.

Pas de protection ESD au connecteur. Le connecteur est la porte d’entrée des décharges. Placez les diodes TVS au plus près de l’embase, avec une capacité compatible avec le débit de chaque paire.