【原创】KRAKEN ------- USB2.0　HUB 绝唱？顶峰？

newcathay

经常在各大论坛上逛的朋友，也许对下面这张图片上的4口USB HUB还有映象，这就是正德诚出的４口USB 2.0 HUB:　i.HUB.4 。这款HUB经受了时间的考验，凭借其高规格、完善的设计，跟随中国第一流的通信企业，大规模的应用于海外电信系统的测试系统；也稳定的大量服务于排名世界前列的大型半导体企业的高温车间；在很多研究所、开发机构中被大量使用。

技术更新的速度很快，同样产品也需发与时俱进，向更完美、更好的方向发展。在i.hub.4之后的半年，我们终于能见到新版本的i.HUB.7 KRAKEN的推出。
这就是i.HUB.7 KRAKEN　的电路板
独有的双层技术

追求完美的信号板

独有技术的代表，超低阻抗、完善保护的电源板

包含了正德诚在USB控制器领域内的电源管理、电路设计、器件选型、设计理念方面的技术优势，同时也达到业界在USB 2.0 HUB设计上的一个新高度。
i.HUB.7 KRAKEN特点：
1.NEC UPD720114 x2
2.双电源隔离
3.超低压降隔离电路，理论阻抗5~10毫欧
4.超大电流负载能力，超过4A
5.浪涌电流上报和切断，WINDOWS操作恢复
6.外电源高、低压关断
7.效率高达95%的1.5M DC-DC芯片为主芯片供电
8.固态电容储能，为下游设备提供充沛、稳定的电源
9.逐端口的保护和告警上报，主机可控制式恢复
关键技术点说明：
为什么要用NEC 的芯片？
其实说这点比较费话，NEC为USB FORUM的发起者之一，其对USB协议的理解和实现基本是处于巅峰位置，这一位置从８年前USB2.0最开始时即已达到，当时即便是业界老大INTEL，也深陷USB兼容性的烂泥中，更不要说众小弟了，而只有NEC在当时能提供极高兼容度的产品。自此，NEC一直保持在USB2.0控制器领域着性能和兼容性的优势地位。
为什么要做双电源隔离？
其实，在国外所产的HUB，这是基本要求。您再怎么也不会找到一个BELKIN、三合或宜丽客这样牌子的HUB是不带隔离的。但是，在国产的HUB中，刚好相反，你很难找到一个HUB是做了隔离的。为什么，这就涉及到后面要讲的下游驱动能力的问题了！国外厂商为了避免驱动问题和隔离，宁愿做出把总线供电去掉，必须插外电才工作这样麻烦的决定，也不会如国内厂商一般直连即可。当中做产品的态度值得我们回味！
下表明示了不同的电源隔离电路和下游驱动能力的关系

HUB	主芯片	双电源隔离	下游驱动能力	保护
i.HUB.7 KRAKEN	NEC uPD720114，一线芯片，兼容性，稳定性一流	第四代隔离技术，无缝切换，全球独家	整体20毫欧阻抗，超强驱动，不用外接电源即可轻松带动两个移动硬盘；正德诚独创的双层BUS技术，使用两块PCB组合，电源单独走一块板，使用1.5OZ铜技术，支持大电流和超低压降电源传输	正德诚独创的第三代保护技术，逐端口保护，windows告警上报，ms级保护
日本三和、宜丽客HUB	NEC芯片，一线芯片，兼容性，稳定性一流	早期使用继电器或专用电源管理芯片的一、二代技术隔离，新产品基本上用低成本的二极管三技术隔离。继电器隔离切换所有设备会重新上线	继电器较强；电源管理芯片驱动能力较弱，内置MOS的RDS电阻和完全按协议的限流，导致带不动移动硬盘	电源管理芯片自带保护，内置热敏保护，几十ms保护
美国通路商BELKIN HUB	高端SMSC/低端GL850G。高端，一线芯片，兼容性，稳定性一流；低端一般	基本上用低成本的二极管三技术隔离	受限于二极管的固有大压降，驱动能力弱，无外电源仅能驱动如U盘、鼠标类的小电流设备；驱动移动硬盘需要外接电源	PPTC自恢复保险丝保护，保护速度慢几十至上百ms，内阻大，无告警上报
国内的飚王、力特HUB	一般用GL850A，二级芯片，一般	基本上用低成本的二极管三技术隔离	受限于二极管的固有大压降，驱动能力弱，无外电源仅能驱动如U盘、鼠标类的小电流设备；驱动移动硬盘需要外接电源	PPTC自恢复保险丝保护，保护速度慢几十至上百ms，内阻大，无告警上报
大品牌贴牌HUB	一般用GL850A，二级芯片，一般	国外的品牌基本上用低成本的二极管三技术隔离，国内的无隔离	受限于二极管的固有大压降，驱动能力弱，无外电源仅能驱动如U盘、鼠标类的小电流设备；驱动移动硬盘需要外接电源	PPTC自恢复保险丝保护，保护速度慢几十至上百ms，内阻大，无告警上报
国内的杂牌HUB	一般用GL850A或FE1.1等三线品牌IC，GL850A的算高档的才用	基本无隔离；因为电源无隔离，直通设计，但是外电源可能会倒灌影响主机，典型问题是接外电源台式机开不了机	看电路设计水平，一般较强，因为双电源直通，无隔离电路	一般无保护

l这个切换电路比较难于平衡保护、成本和驱动能力三个方面，如果省掉，一般客户是发现不了什么问题，但是在一些特定或极端情况下，会出现电脑不开机甚至是击坏的情况，但是驱动能力因为少了一个电路而得到加强。这个电路是比较难设计的，因为要有良好的驱动能力，成本上升过多，比较难以接受，正德诚也是发展了三代电路才把这块做到性能、保护的平衡，但成本偏高。
从发展来说，这个隔离电路也演化出几种电路，第一种就是电源管理芯片自带的隔离功能，由于成本和驱动能力关系，已基本淘汰；第二种是日本人的继电器隔离，同样是成本关系，另外就是切换速度，这种方案在市面上也见不到了；第三种是现在普遍使用的肖特基二极管隔离。现在我们将结合正德诚的三代隔离电路和这三种电路做个比较：

隔离技术	电源隔离	驱动能力	切换速度	成本
正德诚三代	有	强，10~20毫欧通路电阻，结合正德诚的双层BUS技术，已做到无外接电源直接驱动两个移动硬盘	快，无缝切换	高
电源管理芯片	有	受限于内置MOS的大RDS电阻和低保护电流，驱动能力较弱	快，无缝切换	高
继电器	有	驱动能力较强	慢，所有设备需要重新上线	高
二极管	有	受限于二极管的固有大压降，非常弱，只能带动小电流设备	快，无缝切换	低，基本可以不算
无隔离	无	直连电路，较强	快，无缝切换，直连根本无需倒换当然快	无

何谓下游驱动能力？
说穿了，说是下游带动设备的能力！为最大程度的减少外接电源的使用，方便用户，KRAKEN在下游驱动电路上下了大功夫。其结果是，在普通台式机和THINKPAD T61笔记本的无外接电源测试中，KRAKEN直接带动了两个移动硬盘，其中一个是30G时代，硬盘耗电顶峰时的硬盘；另一个是现在最新的500G硬盘。这得益于独有的双电源隔离电路的优异性能和独有的双层BUS技术的结合，再加上1.5O铜的电路板，和强大的逐端口放置的固态电容，20毫欧的整体阻抗使得KRAKEN的驱动能力基本上做到了业界带隔离的数一数二。
为啥要用固态电容？
固态的优点各大DIY网站说得够多了，这符合我们的设计理念，稳定、耐用，不用担心爆浆这类麻烦事，减少使用麻烦。产品是拿来用的，好用是最高要求。
高频滤波为啥要用0402
这个说起来比较复杂，简单说一下，两点：一、体积越小，体电感越小，滤波性能越好，尤其对高频信号更是如此；二、体积小，可以很方便放到离电源脚很近的地方，最大和度缩短高频杂波的对地回路。大有有可能见过整整齐齐排在离芯片很远的滤波电容，说是滤波电容，还不如说是摆设好了，那么远早过了有效距离。这两点对专业人员来说，较好理解，一般用大概知道即可！
逐端口的保护和告警上报，主机可控制式恢复这是什么意思？
逐端口，当然就是每个端口。每个端口都能进行保护，还能告警上报，看下面图片就明白了
当下游USB侧电流超过预设电流以后，主机上会出现USB端口浪涌指示

点击浪涌提示信息，出现下图，在消作下游设备的故障后，点复位，整个HUB正常工作

这种功能的实现，以前只能靠USB端口电源管理来实现，也就是在有电源管理芯片的HUB上能看见，但是出于成本和驱动能力的考虑，在现在市面上的HUB中，电源管理芯片基本绝迹了，所括贝尔金的高端HUB中也看不到，所以这种高级电源管理功能大家已算是好久不见了！
我们通过对电路的分析，用我们自已方式实现了这个电路，电源管理芯片的内阻高达100多毫欧，这也直接导到使用电源管理芯片的HUB的驱动能力偏弱，这也是其被淘汰的原因之一。我们的电路的内阻是多少，5毫欧，绝对没看错，就是5毫欧。相对来说，对驱动能力一点儿影响都没有！
同时由于保护速度快，一端口出现短路，不影响其他端口的正常使用。
重要的技术点先说到这里，稍后会有更详细的逐点开发从员点评放出，敬请关注！

值此朝鲜战争暴发60周年之际，以我们的心血设计出此行中规格极高之产品并向着我们目标前进，来表达我们对60年前在3000里河山中战斗，为民族之崛起而战斗的志愿军的无比崇敬。多少次我们想到放弃，但盖马高原零下40度潜伏的人们、松骨峰上关紧铁门的英雄、上甘岭上最可爱的人提醒我们，其实，这点困难，真的，不算啥。

FOR KOREA WAR 60TH

djcomputer

强帖马克～

dhll

可出来了
不容易

pingyuanjun

还在强烈等货中。。。。。有史以来买得最久。。。的东西

phantom-gy

这玩意儿没啥技术含量。
在垃圾货占绝对主导的时代，舍得用料就会成为精品。

pumalawman

始终没有感觉有什么好的USB 2.0 HUB
贝尔金的看中的都贼JB贵

newcathay

QUOTE:

Posted by phantom-gy on 2010-11-13 13:33

这玩意儿没啥技术含量。
在垃圾货占绝对主导的时代，舍得用料就会成为精品。

实在不敢苟同，所谓内行看门道，外行看热闹而已！

1588848

楼主是数码之家转的？还是和数码之家是一个人？

独来独往

i.HUB.4一出来就买来用了、还有第一代USB线、黑金USB线也是，感觉楼主还是用心在做东西的。当初还和楼主讨论过移动硬盘盒的事情，到现在还没有消息。其实现在这些东西的技术都已经很成熟了，舍得用料是一方面，另外的差别主要就是在使用的人性化和外观上。

newcathay

QUOTE:

Posted by 1588848 on 2010-11-13 17:43

楼主是数码之家转的？还是和数码之家是一个人？

都是我。

newcathay

QUOTE:

Posted by 独来独往 on 2010-11-13 20:54

i.HUB.4一出来就买来用了、还有第一代USB线、黑金USB线也是，感觉楼主还是用心在做东西的。当初还和楼主讨论过移动硬盘盒的事情，到现在还没有消息。其实现在这些东西的技术都已经很成熟了，舍得用料是一方面， ...

不是舍不舍得用料的问题，是用什么心态做产品的问题。超规格设计出来的东西用料的要求是要高一点的。

撒欢的猪

正在等货期待中

mondy · 发表于 2010-11-19 21:16:51| 字数 7| - 德国

感觉像是广告贴

gonghuawei

看图很不错，看文像广告----USB用的是端口上出来的，HUB有个贝尔金的四口，当时买的时候近200元，估计就是楼上说的，真JB贵

brija

现在应该研发USB3.0吧。

webinn

广告贴……

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