Cómo resolver un conector USB. Reparación de micro USB mediante soldadura.

La interfaz USB (Universal Serial Bus) se ha utilizado activamente durante dos décadas y durante este tiempo se han creado varios estándares. Esto sucedió por primera vez en 1997, cuando apareció el conector correspondiente en las placas base. Hoy hablaremos sobre estándares USB y distribución de pines, pero primero debes resaltar los beneficios llantas.

Uno de los principales es el soporte Plug & Play. Ahora, después de conectar el dispositivo, ya no necesitará instalar manualmente los controladores necesarios y reiniciar la computadora personal.

El bus no sólo permite la transferencia de información, sino que también proporciona energía al dispositivo conectado. Como resultado surgió la oportunidad crear redes móviles y tarjetas de sonido, así como otros tipos de controladores.

Versiones USB

Actualmente creado 3 estándares esta interfaz. Las principales diferencias entre ellos no son la distribución de pines del conector USB, sino la velocidad del intercambio de información. Al mismo tiempo, se garantiza la compatibilidad de las nuevas versiones con las anteriores, lo que hace la vida mucho más fácil a los usuarios.

Tipo 1.1

Esta norma es capaz de proporcionar velocidad de transmisión información hasta 12 Mb/s. En el momento de su creación, este era un buen indicador, pero aún existía una interfaz más rápida: IEEE 1394 o FireWire (hasta 400 Mb/s), desarrollada por Apple. Sin embargo, USB 1.1 se generalizó bastante y se utilizó durante varios años.

Entre las principales características de esta especificación cabe destacar:

• Posibilidad de conectar más de 100 dispositivos, incluidos hubs.
• Longitud máxima del cable 3 m.
• El voltaje del bus es de 5 V y la corriente de carga es de 0,5 A.

Tipo 2.0

Con la llegada de dispositivos complejos, como las cámaras digitales, surgió la necesidad de una interfaz más rápida. El resultado fue la versión USB 2.0, que proporcionaba velocidades de transferencia de información de hasta 480 Mb/s. Disponibilidad compatibilidad de hardware con el estándar 1.1 se permite utilizar dispositivos más antiguos, pero el rendimiento del bus en esta situación se reduce drásticamente.

Hay que tener en cuenta que el rendimiento real del USB 2.0 difiere significativamente del especificado en la especificación. Esto se debe a la implementación de un protocolo que permite retrasos en la transmisión de paquetes de datos. En los últimos años han aparecido muchos dispositivos cuyo funcionamiento normal requería una gran rendimiento neumático.

Tipo 3.0

Se trata de un nuevo estándar, cuya distribución masiva comenzó en 2010. Le permite transferir información a velocidades de hasta 5 Gb/s. Aunque el pinout del conector USB 3.0 tiene algunas diferencias con respecto a la 2ª versión, son totalmente compatibles. Para distinguir los conectores de estos estándares, las tomas y enchufes USB 3.0 están marcados en azul.

También hay ciertas inconsistencias en el cableado de conectores. La corriente nominal se ha aumentado a 0,9 A. Como resultado, ha aumentado el número de dispositivos periféricos, cuyo funcionamiento ya no requiere una fuente de alimentación independiente. Tienen su propia clasificación y conectores USB:

• El tipo A está diseñado para conectarse a un zócalo instalado en la placa base o el concentrador de la computadora.
• El tipo B se utiliza en dispositivos periféricos (impresoras).

Los conectores del segundo tipo son bastante grandes y no se pueden instalar en dispositivos portátiles. Para corregir la situación, se crearon estándares micro y mini USB.

Distribución de pines de los conectores USB 2.0 (tipos A y B)

Dado que los conectores de las primeras versiones del bus serie universal no son físicamente diferentes, basta con conocer el cableado del último estándar. El primer contacto recibe alimentación de 5 V y el segundo y tercer cable se utilizan para transmitir la señal. La distribución de pines del cable USB por color es la siguiente:

• 1 - rojo.
• 2 - blanco.
• 3 - verde.
• 4 - negro.

Distribución de pines del conector USB 3.0

En la última versión del estándar, en lugar de 4 contactos, se utilizan 9. El esquema de color del cableado se muestra en la figura y tiene este aspecto:

• La asignación de los pines 1 a 4 es similar a la versión anterior.
• Los cables 5-6 y 8-9 se utilizan respectivamente para transmitir/recibir datos a través del protocolo Super Speed.
• 7 - masa de cables de señal.

Los conectores tipo B versión 3.0 no son compatibles con estándares anteriores.

La distribución de pines del mini-USB es similar a la del micro, pero en la tercera versión de la interfaz solo se utiliza el último tipo de conector. Micro-USB 2.0 tiene 5 contactos, sin embargo, solo se utilizan 4 en la última versión, la cantidad de cables se ha duplicado. Los contactos 1-5 realizan las mismas funciones que en los conectores de la norma anterior, y el resto están diseñados para solucionar las siguientes tareas:

• 6−7 y 9−10 - respectivamente para transmitir/recibir datos a través de un protocolo de alta velocidad.
• 8 - tierra de los cables de información.

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Configuración de pines micro USB para cargar

Aunque todos los dispositivos móviles se cargan a través de USB, no existe un estándar único y cada fabricante ha desarrollado su propio esquema. Puede utilizar cualquier adaptador de corriente para recargar la batería. Por ejemplo, en un iPhone, para ello es necesario conectar los pines 2, 3 a 4 mediante una resistencia con una resistencia nominal de 50 kOhm y de 5 a 75 kOhm. El principal competidor, Samsung Galaxy, tiene una configuración de pines más simple del conector de carga micro-USB. Deberá colocar un puente entre los pines 2 y 3 y conectar el 4 al 5 con una resistencia de 200 kOhm.

¡Hola amigos! Creo que a algunas personas les pasó cuando conectaban algo a la entrada USB frontal, lo dejaban y se marchaban. Un buen día, después de tanto olvido, regresas y ves que el puerto USB está roto. Pues está roto y roto, no se puede hacer nada. ¿Pero qué pasa si la computadora no enciende? Ya no es tan bonito, ¿verdad? Tienes que subir al interior, apagar el puerto USB frontal y, al mismo tiempo, sacar los cables de la placa base.

Y después de un tiempo pensaste: todavía necesito esta entrada USB frontal, es conveniente, necesito hacer algo. ¿Y qué? En este artículo veremos cómo resolver un puerto USB y hacerlo funcional. Por supuesto, si su puerto se rompe, tendrá que solicitar un nuevo puerto USB.

Necesitaremos:

• Uno o dos puertos USB
• Algunos cables
• Soldador, soldadura, cortadores de alambre.
• Pistola de pegamento (según la situación)
• Cables antiguos conectados a la placa base o nuevos para puertos USB

Así que comencemos. Primero, desconectamos los cables del puerto viejo y roto, mientras que los otros extremos de los cables se pueden dejar enchufados a la placa base, esto le ahorrará tiempo. También debe quitar el puerto USB del estuche y observar el estado del soporte del estuche. Luego saqué un puerto nuevo y estañé los contactos, luego debemos cortar cuatro trozos de cable, no muy largos, pelarlos y estañarlos.

Luego, debemos decidir qué soldamos y dónde. En Internet encontré un diagrama muy bueno en el sitio web rones.su.

En la foto vemos: cuatro colores: rojo, blanco, verde, negro. Lo más probable es que estos colores coincidan con los colores del cable que ya tienes conectado a tu placa base.
Rojo – voltaje + 5 Voltios, blanco, - contacto “menos” para transferencia de datos, verde + contactos para datos y negro, GND = menos, tierra.

A continuación, simplemente soldé trozos de cable, amarillo y marrón, al puerto. Después de esto, tenemos que ocuparnos de los contactos de la placa base, es posible que estén intactos y no tendrás que soldarlos todos, simplemente puedes conectarlos a los contactos correspondientes.

Posteriormente debemos limpiar y estañar los contactos provenientes de la placa base. Después de esto, suelde con cuidado el cable rojo del cable USB con el cable que va al contacto rojo del puerto USB. El resto también lo soldamos, blanco con blanco, verde con verde, negro con negro, o los conectamos entre sí, lo que te resulte más cómodo.

Cuando todo esté soldado, debes descubrir cómo conectarlo todo a la placa base, si desconectaste o sacaste los contactos de la placa base. La mejor manera es buscar las instrucciones: la hoja de datos de su placa base. En mis instrucciones, encontré el siguiente pinout.

Los conectores micro USB están integrados en muchos dispositivos modernos, pero también hay conectores de otro tipo: Mini USB, que requieren un cable especial separado. Mucha gente tiene una pregunta lógica: ¿por qué no sustituir la toma Mini USB por Micro USB?
¿Es fácil volver a soldar una toma USB sin una estación de soldadura y qué dificultades podría tener una persona sin experiencia en reparación de productos electrónicos al reemplazar un conector USB?
¡Veamos en detalle el proceso de sustitución de un conector Mini USB por un Micro USB!
En primer lugar, debe saber que estos conectores a menudo no tienen las mismas almohadillas de contacto para soldar a la placa, ni el paso entre los pines de contacto.
Si estas dificultades no te asustan y aún así decides reemplazar el conector Mini USB por Micro USB, ¡asegúrate de aislar todos los contactos del conector!

En cuanto a herramientas, para sustituir usted mismo el conector USB necesitará:
1. Soldadura de baja fusión de alta calidad y fundente sin ácido.
2. No se requiere una bomba desalinizadora, al menos una simple, ¡pero es deseable! ¡Te ayudará a desoldar piezas mucho más rápido!
3. Trenza para quitar soldadura.
4. Limpiador de tablas o alcohol común. Incluso si utiliza un fundente profesional sin limpieza, ¡no estará de más limpiar la placa después de soldar!
5. Cinta Kapton resistente al calor.
6. ¡Es muy deseable tener un soporte para placa de circuito impreso al menos del tipo más simple!
7. ¡Estación de soldadura o soldador con estabilización térmica! Sin ellos existe una alta probabilidad:
- ¡piezas sobrecalentadas! ¡Los rastros de PCB sobrecalentados generalmente simplemente se desprenden!
- ¡Se está subcalentando! Si la soldadura no es lo suficientemente flexible y se endurece rápidamente, corre el riesgo de romper la pieza junto con las almohadillas de contacto de la placa de circuito impreso. ¡Esto es especialmente cierto al reemplazar Micro USB, Mini USB y otros conectores similares!

El proceso de sustitución de un conector USB consta de varias etapas:
1. En primer lugar, el dispositivo está completamente desenergizado, desconectado de la red y del suministro de energía autónomo (las baterías deben estar desconectadas).
2. Todas las piezas de bajo punto de fusión cercanas al conector suelen protegerse contra la fusión sellándolas con cinta Kapton.
3. Se aplica fundente sin ácido en el área donde se retira el conector USB.
4. Se retira la soldadura refractaria y se aplica soldadura de bajo punto de fusión.

Cuanta más soldadura puedas aplicar, más fácil será desoldar el conector USB con un soldador.

5. Moviendo el soldador de manera uniforme, intente calentar simultáneamente todas las almohadillas de contacto del conector y sus cables.
6. Retire con cuidado el conector de la placa, asegurándose primero de que la soldadura esté lo suficientemente caliente. ¡Es mejor quitar el conector con unas pinzas de cerámica que con unas de metal normales!

7. ¡Todas las almohadillas de contacto están libres de soldadura para que su superficie quede lisa!
8. Si el conector Mini USB se reemplaza por Micro USB y las almohadillas de contacto no coinciden, se pega cinta Kapton a la placa. ¡Es necesario para evitar cortocircuitos!

9. ¡Es muy importante alinear con precisión el conector Micro USB en la placa! ¡Tenga en cuenta que la parte metálica que sobresale de los conectores Micro USB viene en diferentes longitudes!

¡Una toma Micro USB colocada demasiado "profundamente" en la carcasa no proporcionará un contacto confiable con los contactos del enchufe debido al hecho de que su plástico simplemente descansará contra la carcasa! Por el contrario, un conector soldado demasiado cerca puede romperse fácilmente debido a la distorsión lateral al sacar el cable.

¡Todos los pines del conector deben estañarse cuidadosamente y asegurarse de que la soldadura realmente penetre en el metal! Si no se hace esto, el conector podría simplemente caerse o moverse al insertarlo/extraerlo.

Habiendo colocado con precisión el conector USB, suelde sus pines de montaje.
10. Luego suelde los pines de alimentación y (si es necesario) los pines de señal.
Si el paso entre ellos no coincide, generalmente se utilizan cables ("pelos" de alambre delgado) para la conexión. Sin embargo, tenga en cuenta que los conductores de potencia ("+" y "-") deben tener una sección suficiente.
11. La fijación del conector Micro USB a la placa se puede reforzar soldando un soporte adicional de alambre estañado (necesariamente duro).

¡Por supuesto, debe soldarlo con cuidado para no derretir el conector y no tapar con soldadura sus orificios para fijar el enchufe Micro USB!
12. Después de reemplazar el conector USB, enjuague bien la placa para eliminar el fundente y asegúrese de que no tenga "mocos" (partículas de soldadura), lo que puede causar un cortocircuito. ¡Por supuesto, es mejor "hacer sonar" todos los contactos soldados con un multímetro antes de ensamblar el dispositivo!

Trajeron una tableta china con las palabras "no cargando".

Después de enchufar el cargador en el conector, inmediatamente me di cuenta de que el conector simplemente había sido arrancado de la placa. La avería más común. Bueno, comencemos a diseccionar a nuestro cliente. Para ello, nos asomamos con mirada tenaz por el perímetro de la tablet y buscamos los tornillos que la sujetan. Sin pensarlo mucho, desenroscamos estos tornillos.

¡Voilá!

No veo ningún sentido en desmontar dónde se encuentran el chip de memoria, el procesador y otros microchips, ya que básicamente reparar una tableta implica reemplazar la pantalla táctil, la pantalla y los conectores.

Y aquí está el conector de carga micro-USB. Eso es lo que necesitamos reemplazar.

Ahora necesitamos conseguir el tablero. Desatornille todos los tornillos que lo sujetan en su lugar. Retiramos también todos los cables que van a la placa. Para hacer esto, levante el cierre con el dedo.

Si los cables estorban, los desoldamos también. Solo desoldé la batería. Como nuestro conector fue arrancado con carne y roto, lo tiramos inmediatamente a la basura. Empezamos a limpiar el asiento del nuevo conector. Para eliminar la soldadura en los orificios pasantes, necesitamos una aleación de madera o rosa de bajo punto de fusión. Para empezar, estañe generosamente los agujeros con esta aleación y no olvide cubrirlos también con fundente en gel. Calentamos el orificio pasante junto con la aleación con un soldador y luego, con fuerza, usando una bomba desoldadora, sacamos toda la soldadura del orificio.

La punta de goma para la bomba desoldadora la tomé de una vieja radio de coche con CD. No sé qué hacen allí, pero incluso hay dos allí.

Ahora eliminamos todo el exceso de soldadura de las almohadillas de contacto (puntos) usando una trenza de cobre y un soldador calentado.

Después de este procedimiento en los contactos de señal utilizando un soldador, soldadura y fundente en gel, debemos dejar tubérculos de soldadura en cada almohadilla de contacto. Aunque esta foto es de una reparación diferente, el ejemplo debería verse así:

Ahora tomamos un conector nuevo y lubricamos sus contactos con fundente LTI-120.

Un poco sobre los conectores... ¡Hay un montón de estos conectores micro USB! Casi todos los fabricantes de tabletas, teléfonos y otras tonterías utilizan sus propios conectores micro USB. Pero aun así encontré una salida ;-). Fui a Aliexpress y me compré un juego completo de una vez. Aquí enlace. Pero ahora tengo todo tipo de conectores para móviles y tablets chinos ;-)

Una vez untado el conector estañamos sus contactos con soldadura. Lo principal aquí es no exagerar, de lo contrario el conector no encajará en los orificios pasantes de la placa.

Todo lo demás es sencillo. Insertamos el conector, soldamos los contactos pasantes en el otro lado y luego lubricamos generosamente los contactos de señal del conector con fundente de gel y presionamos cada contacto con la punta de una punta. (Lo siento, es un inconveniente tomar una foto, ya que solo tengo dos manos y no había nadie cerca)

y luego limpiamos el conector de caca y depósitos de carbón.

Hacemos todo como estaba y revisamos la tableta:

La carga está en curso. Esto completa la reparación de la tableta.

USB (Autobús serie universal- “bus serie universal”): una interfaz de transferencia de datos en serie para dispositivos periféricos de velocidad media y baja. Se utiliza un cable de 4 hilos para la conexión, dos cables se utilizan para recibir y transmitir datos y 2 cables para alimentar el dispositivo periférico. Gracias al incorporado líneas de alimentación USB le permite conectar dispositivos periféricos sin su propia fuente de alimentación.

Conceptos básicos de USB

Cable USB consta de 4 conductores de cobre: ​​2 conductores de alimentación y 2 conductores de datos en par trenzado y una trenza conectada a tierra (pantalla).Cables USB tener puntas físicamente diferentes “para el dispositivo” y “para el host”. Es posible implementar un dispositivo USB sin cable, con una punta “a host” integrada en la carcasa. También es posible integrar permanentemente el cable en el dispositivo.(por ejemplo, teclado USB, cámara web, mouse USB), aunque el estándar lo prohíbe para dispositivos de alta y máxima velocidad.

autobús USB estrictamente orientado, es decir, tiene el concepto de “dispositivo principal” (host, también conocido como controlador USB, generalmente integrado en el chip puente sur de la placa base) y “dispositivos periféricos”.

Los dispositivos pueden recibir alimentación de +5 V del bus, pero también pueden requerir una fuente de alimentación externa. También se admite un modo de espera para dispositivos y divisores cuando se lo ordena el bus, eliminando la alimentación principal mientras se mantiene la energía de reserva y encendiéndola cuando se lo ordena el bus.

Soportes USBConexión y desconexión en caliente de dispositivos. Esto es posible debido al aumento de la longitud del conductor de contacto a tierra en relación con los de señal. Cuando está conectado conector USB son los primeros en cerrar contactos de puesta a tierra, los potenciales de las carcasas de los dos dispositivos se igualan y una mayor conexión de los conductores de señal no produce sobretensiones, incluso si los dispositivos se alimentan desde diferentes fases de una red eléctrica trifásica.

A nivel lógico, un dispositivo USB admite transacciones de transferencia y recepción de datos. Cada paquete de cada transacción contiene un número punto final en el dispositivo. Cuando se conecta un dispositivo, los controladores en el kernel del sistema operativo leen una lista de puntos finales del dispositivo y crean estructuras de datos de control para comunicarse con cada punto final del dispositivo. La colección de puntos finales y estructuras de datos en el kernel del sistema operativo se llama tubo.

Puntos finales, y por lo tanto los canales, pertenecen a una de 4 clases:

• continuo (a granel),
• gerente (control),
• isócrono (isoch),
• interrumpir.

Los dispositivos de baja velocidad, como un mouse, no pueden tener canales isócronos y de flujo.

canal de control diseñado para intercambiar paquetes cortos de preguntas y respuestas con el dispositivo. Cualquier dispositivo tiene el canal de control 0, que permite que el software del sistema operativo lea información breve sobre el dispositivo, incluidos los códigos de fabricante y modelo utilizados para seleccionar un controlador y una lista de otros puntos finales.

canal de interrupción le permite entregar paquetes cortos en ambas direcciones, sin recibir respuesta/confirmación, pero con una garantía de tiempo de entrega: el paquete se entregará a más tardar en N milisegundos. Por ejemplo, utilizado en dispositivos de entrada (teclados, ratones o joysticks).

canal isócrono le permite entregar paquetes sin garantía de entrega y sin respuestas/confirmaciones, pero con una velocidad de entrega garantizada de N paquetes por período de bus (1 KHz para velocidad baja y completa, 8 KHz para alta velocidad). Se utiliza para transmitir información de audio y vídeo.

canal de flujo proporciona una garantía de entrega de cada paquete, admite la suspensión automática de la transmisión de datos debido a la desgana del dispositivo (desbordamiento o insuficiencia de datos del búfer), pero no garantiza la velocidad de entrega ni el retraso. Se utiliza, por ejemplo, en impresoras y escáneres.

Horario del autobús se divide en períodos, al comienzo del período el controlador transmite el paquete de “inicio del período” a todo el bus. Luego, durante el período, se transmiten los paquetes de interrupción, luego los isócronos en la cantidad requerida, durante el tiempo restante del período, se transmiten los paquetes de control y, por último, los paquetes de flujo.

Lado activo del autobús. es siempre el responsable del tratamiento, la transferencia de un paquete de datos del dispositivo al responsable del tratamiento se realiza mediante una breve pregunta del responsable del tratamiento y una larga respuesta del dispositivo que contiene los datos. El cronograma de movimiento de paquetes para cada período del bus es creado conjuntamente por el hardware del controlador y el software del controlador, para esto muchos controladores lo utilizan; Acceso directo a memoria DMA (Acceso directo a la memoria) - modo de intercambio de datos entre dispositivos o entre el dispositivo y la memoria principal, sin la participación del Procesador Central (UPC). Como resultado, la velocidad de transferencia aumenta ya que los datos no se envían de un lado a otro de la CPU.

El tamaño del paquete para un punto final es una constante integrada en la tabla de puntos finales del dispositivo y no se puede cambiar. Lo selecciona el desarrollador del dispositivo entre los compatibles con el estándar USB.

Especificaciones USB

Características, ventajas y desventajas del USB:

• Alta velocidad de transferencia (tasa de bits de señalización de máxima velocidad): 12 Mb/s;
• La longitud máxima del cable para alta velocidad de transferencia es de 5 m;
• Velocidad de bits de señalización de baja velocidad: 1,5 Mb/s;
• La longitud máxima del cable para comunicaciones de baja velocidad es de 3 m;
• Máximo de dispositivos conectados (incluidos multiplicadores): 127;
• Es posible conectar dispositivos con diferentes velocidades en baudios;
• No es necesario instalar elementos adicionales como terminadores;
• Tensión de alimentación para dispositivos periféricos: 5 V;
• El consumo máximo de corriente por dispositivo es de 500 mA.

Las señales USB se transmiten a través de dos hilos de un cable blindado de 4 hilos.

Cableado del conector USB 1.0 y USB 2.0

Tipo A		Tipo B
Tenedor (en cable)	Enchufe (en la computadora)	Tenedor (en cable)	Enchufe (en periférico dispositivo)

Nombres y asignaciones funcionales de los pines USB 1.0 y USB 2.0

4 Tierra Tierra (cuerpo)

Desventajas del USB 2.0

Al menos el máximo Velocidad de transferencia de datos USB 2.0 es de 480 Mbit/s (60 MB/s), en la vida real no es realista alcanzar tales velocidades (~33,5 MB/s en la práctica). Esto se debe a los grandes retrasos en el bus USB entre la solicitud de transferencia de datos y el inicio real de la transferencia. Por ejemplo, FireWire, aunque tiene un rendimiento máximo más bajo de 400 Mbps, que es 80 Mbps (10 MB/s) menos que USB 2.0, en realidad permite un mayor rendimiento de transferencia de datos a discos duros y otros dispositivos de almacenamiento. En este sentido, varias unidades móviles se han visto limitadas durante mucho tiempo por el insuficiente ancho de banda práctico del USB 2.0.