USB 핀
USB 2.0, 3.0, 및 3.1 (USB-C) 커넥터에 대한 완전 가이드
"Standard-A, B, Mini, Micro, USB-C를 포함한 모든 주요 USB 커넥터 유형의 포괄적인 핀 아웃 다이어그램 및 기술적 설명."
이 웹 기반 참고 자료는 USB 커넥터 핀 구성, 신호 기능, 전압 수준, 색상 코드를 세대별로 상세하게 나열합니다: USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 (Type-C). 모든 정보는 USB Implementers Forum (USB-IF)의 공식 사양을 따릅니다.
임베디드 시스템, DIY 전자 제품 또는 장치 수리를 하는 엔지니어, 기술자, 취미가, 학생에게 이상적입니다.
USB란?
Universal Serial Bus (USB)는 컴퓨터와 모바일 장치에 주변 장치를 연결하기 위한 표준화된 인터페이스입니다. 다음을 지원합니다:
데이터 전송
전력 공급 (USB PD에서 최대 240W)
장치 충전
핫 스왑
각 USB 버전은 새로운 기능을 도입합니다:
USB 2.0: 최대 480 Mbps
USB 3.0: 최대 5 Gbps
USB 3.1 Gen 2: 최대 10 Gbps
USB 3.2 / USB4: 최대 40 Gbps
물리적 커넥터는 유형과 세대에 따라 다르지만 모두 엄격한 핀 할당을 따릅니다.
USB 커넥터 유형 개요
| 커넥터 | 핀 | 사용 사례 |
|---|---|---|
| USB 2.0 A/B | 4개 핀 | 호스트, 프린터, 키보드 |
| Mini/Micro USB 2.0 | 5개 핀 | 오래된 휴대폰, 카메라 |
| USB 3.0 A/B | 9/11개 핀 | 고속 데이터, 외부 드라이브 |
| Micro USB 3.0 | 10개 핀 | 스마트폰, 태블릿 |
| USB 3.1 C (USB-C) | 24개 핀 | 역방향, 고전력, 빠른 데이터 |
참고: USB-C는 역방향성, 듀얼 역할 작동, 파워 딜리버리 (PD)를 지원합니다.
USB 2.0 – Standard A & B 커넥터
Standard A: Standard B: ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ 4 3 2 1 │ │ 1 2 │ └─────────┘ └─────────┘ ↑ ↑ 플러그 뷰 플러그 뷰
핀 구성 (4핀)
| 핀 | 신호 | 색상 코드 | 기능 |
|---|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | 빨간색 | 전원 공급 (최대 500mA) |
| 2 | Data - (D-) | 하얀색 | 차동 데이터 쌍 (-) |
| 3 | Data + (D+) | 초록색 | 차동 데이터 쌍 (+) |
| 4 | Ground | 검은색 | 신호 및 전원 반환 |
차동 신호를 사용한 풀 듀플렉스 통신
호스트 측에서 ESD 보호가 없나요? TVS 다이오드를 사용하세요!
Mini/Micro USB 2.0 – Standard A & B
Standard A: Standard B: ┌───────┐ ┌───────┐ │ 1 2 3 4 5 │ │ 1 2 3 4 5 │ └───────┘ └───────┘
핀 구성 (5핀)
| 핀 | 신호 | 기능 |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | 전원 공급 |
| 2 | Data - (D-) | USB 2.0 데이터 음 |
| 3 | Data + (D+) | USB 2.0 데이터 양 |
| 4 | None | 호스트 감지: 호스트에서는 접지, 장치에서는 오픈 |
| 5 | Ground | 공통 접지 |
핀 4는 호스트와 슬레이브를 자동으로 감지합니다
오래된 스마트폰, GPS 장치, 디지털 카메라에서 사용됩니다
USB 3.0 – Standard A & B 커넥터
USB 3.0 A (9핀)
플러그 뷰: ┌─────────────┐ │ 5 6 7 8 9 │ │ 4 3 2 1 │ └─────────────┘
| 핀 | 신호 | 기능 |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | 전원 공급 |
| 2 | D- | USB 2.0 데이터 음 |
| 3 | D+ | USB 2.0 데이터 양 |
| 4 | GND | 전원 접지 |
| 5 | RX2- | USB 3.0 수신 라인 (-) |
| 6 | RX2+ | USB 3.0 수신 라인 (+) |
| 7 | GND | 신호 접지 |
| 8 | TX2- | USB 3.0 송신 라인 (-) |
| 9 | TX2+ | USB 3.0 송신 라인 (+) |
USB 2.0과 후방 호환
속도: 최대 5 Gbps (슈퍼 스피드)
USB 3.0 B (11핀)
플러그 뷰: ┌─────────────┐ │ 9 8 7 6 5 │ │ 10 11 │ │ 4 3 │ └─────────────┘
| 핀 | 신호 | 기능 |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | 전원 공급 |
| 2 | D- | USB 2.0 데이터 음 |
| 3 | D+ | USB 2.0 데이터 양 |
| 4 | GND | 전원 접지 |
| 5 | TX2- | USB 3.0 송신 라인 (-) |
| 6 | TX2+ | USB 3.0 송신 라인 (+) |
| 7 | GND | 신호 접지 |
| 8 | RX2- | USB 3.0 수신 라인 (-) |
| 9 | RX2+ | USB 3.0 수신 라인 (+) |
| 10 | DPWR | 장치에서 제공하는 전원 (예: 버스 전원 허브) |
| 11 | GND | DPWR의 반환 |
거의 사용되지 않으며, 현대의 장치에서는 USB-C로 대체되었습니다
Micro USB 3.0 (10핀)
플러그 뷰: ┌─────────────────────┐ │ 1 0 9 8 7 6 │ │ 5 4 3 2 1 │ └─────────────────────┘
| 핀 | 신호 | 기능 |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | 전원 공급 |
| 2 | D- | USB 2.0 데이터 음 |
| 3 | D+ | USB 2.0 데이터 양 |
| 4 | ID | OTG 식별 (호스트/장치 역할) |
| 5 | GND | 전원 접지 |
| 6 | TX2- | USB 3.0 송신 라인 (-) |
| 7 | TX2+ | USB 3.0 송신 라인 (+) |
| 8 | GND | 신호 접지 |
| 9 | RX2- | USB 3.0 수신 라인 (-) |
| 10 | RX2+ | USB 3.0 수신 라인 (+) |
USB-C 채택 이전의 초기 스마트폰 및 태블릿에서 사용되었습니다
On-The-Go (OTG) 모드를 지원합니다
USB 3.1 Type-C (24핀) – 역방향 커넥터
플러그 뷰 (상단): ┌────────────────────────────┐ │ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 │ └────────────────────────────┘ │ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 │ └────────────────────────────┘
핀 구성 (24핀)
| 핀 | 신호 | 기능 |
|---|---|---|
| 1 | GND (A1) | 접지 |
| 2 | TX1+ (A2) | 슈퍼 스피드 송신 (+) |
| 3 | TX1- (A3) | 슈퍼 스피드 송신 (-) |
| 4 | Vbus (A4) | +5V 전원 공급 |
| 5 | CC1 (A5) | 구성 채널 (방향, 전원 역할 감지) |
| 6 | D+ (A6) | USB 2.0 데이터 양 |
| 7 | D- (A7) | USB 2.0 데이터 음 |
| 8 | SBU1 (A8) | 사이드밴드 사용 (비디오/오디오, 대체 모드) |
| 9 | Vbus (A9) | +5V 전원 공급 (두 번째 경로) |
| 10 | RX2- (A10) | 슈퍼 스피드 수신 (-) |
| 11 | RX2+ (A11) | 슈퍼 스피드 수신 (+) |
| 12 | GND (A12) | 접지 |
| 13 | GND (B12) | 접지 (대칭 측) |
| 14 | RX1+ (B11) | 슈퍼 스피드 수신 (+) |
| 15 | RX1- (B10) | 슈퍼 스피드 수신 (-) |
| 16 | Vbus (B9) | +5V 전원 공급 |
| 17 | SBU2 (B8) | 사이드밴드 사용 |
| 18 | D- (B7) | USB 2.0 데이터 음 |
| 19 | D+ (B6) | USB 2.0 데이터 양 |
| 20 | CC2 (B5) | 구성 채널 (백업) |
| 21 | Vbus (B4) | +5V 전원 공급 |
| 22 | TX2- (B3) | 슈퍼 스피드 송신 (-) |
| 23 | TX2+ (B2) | 슈퍼 스피드 송신 (+) |
| 24 | GND (B1) | 접지 |
완전히 역방향 플러그
듀얼 역할 데이터 흐름 (호스트/장치)
USB Power Delivery (최대 240W) 지원
대체 모드를 통해 DisplayPort 및 HDMI 지원
엔지니어를 위한 설계 팁
항상 D+/D-를 제어 임피던스 (~90Ω)로 차동 쌍으로 라우팅하세요
Vbus 트레이스는 전류 처리를 위해 짧고 넓게 유지하세요
TVS 다이오드를 D+/D- 라인에 사용하여 ESD 보호를 하세요
CC 핀에 풀업 저항을 추가하여 적절한 협상을 하세요
USB-IF 준수 가이드라인을 따르세요
표준 준수
USB 2.0: USB-IF Specification 2.0
USB 3.0: USB 3.0 Specification (Rev. 1.0)
USB 3.1: USB 3.1 Specification (Rev. 1.0)
USB-C: USB Type-C Specification (Rev. 2.1)
모든 최신 장치는 상호 운용성을 위해 이러한 표준을 준수해야 합니다.
