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USBHUB 二进四出 USB拓展坞+切换器 增强Plus版

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简介

使用CH440R+CH334U+CH217K芯片制作的二进四出USB切换器,并使用ZXDN16S1205进行外部降压5V供电。

简介:使用CH440R+CH334U+CH217K芯片制作的二进四出USB切换器,并使用ZXDN16S1205进行外部降压5V供电。

开源协议

CERN Open Hardware License

(未经作者授权,禁止转载)
创建时间:2024-09-23 07:47:08更新时间:2024-11-06 07:52:57

描述

旧坑:USB2.0二进四出切换器

芯片介绍:

  • CH440R:CH440是QPDT低阻宽带双向模拟开关芯片,包含4路单刀双掷二选一开关。可用于视频或者USB信号二选一切换。
  • CH334U:CH334是符合USB2.0协议规范的4端口USB HUB控制器芯片,上行端口支持USB2.0高速和全速,下行端口支持USB2.0高速480Mbps、全速12Mbps和低速1.5Mbps。不但支持低成本的STT模式(单个TT分时调度4个下行端口),还支持高性能的MTT模式(4个TT各对应1个端口,并发处理)。工业级设计,外围精简,可应用于计算机和工控机主板、外设、嵌入式系统等。
  • CH217K:CH217内部集成了过流保护、过温保护、欠压保护、可调限流门限等模块,用于计算机、USB主机、USB HUB集线器、充电器等端口的5V电源控制。
  • ZXDN16S1205:中信的一款拆机电源降压模块。输出电压计算:V=0.591*(3580+R)/(330+R)

改进:

  • 使用CH334U作为HUB中控,与旧版SL2.1A对比如下:
参数CH334SL2.1A
工作模式MTT1STT2
工作温度-40°~85°C0°~70°C
ESD±6KV(HBM)±4KV(HBM)
过流检测GANG 模式/
电流@空闲0.3mA2.5mA
电流@单高速42mA50mA3
电流@四高速85mA120mA4
  1. MTT模式(Multiple Transaction Translators),多事务翻译,每一个downstream port都具有一个TT,当它接上Full/Low speed设备时候,每个port的带宽为:1=2=3=4=12Mbps。
  2. STT模式(Single Transaction Translators),单事务翻译,四个downstream port共用一个TT,当它接上Full/Low speed设备时候,每个port的带宽为:1+2+3+4+12Mbps。
  3. datasheet并未写明,此处为Supply Current最小值。
  4. datasheet并未写明,此处为Supply Current最大值。

由此可见,CH334U在工作条件、功耗、模式下均有不同程度的领先。

  • 使用通道数更多的CH440R进行切换,带当前使用通道的指示灯;
  • 带外置供电,避免出现电流不足导致usb设备断流问题。
  • 带肖特基二极管防止供电倒灌。
  • 使用CH217K进行GANG过流检测。

已打板验证。

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设计图

原理图
PCB

BOM

IDNameDesignatorFootprintQuantity
110uFC1,C4,C5,C6,C13C04025
21uFC2,C3C04022
322uFC9,C10,C11,C12C12064
4SS52GD1,D2,D3,D4SMA_L4.6-W2.6-LS5.1-RD4
512VINDC-IN1DC044A1

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