【原创】看看好的USB 2.0 HUB(NEC芯片)供电电路三种标准设计方案(加小型HUB图供欣赏)

wlsswj

侧面有个5V外接电源输入口(商品未配电源),图04


另一侧面与主机联接的USB Mini B型5Pin接口,图05

wlsswj

后面,图06

接入主机后指示灯在商标下亮了,图07

wlsswj

接入四个小电流外设,图08


拆开电路板背面,没元件,上面有层透明PVC板隔离铝外壳,图09

wlsswj

电路板正面,主控IC为64脚的GL850A,电路板上看不见"保护")IC,他是怎么"过电流保护"的呢?GL850A没内置过流保护.怀疑广告的宣传.
5V转3.3V的3脚IC可能在那个Q.C检验标签元件下,忘了拨开看.图10


电路板正面上也有层透明PVC板隔离铝外壳,图11

wlsswj

GL850A的PDF文档.


谢谢大家.

wangdian

我沙个发,狂顶啊

nb071123

QUOTE:

Posted by wlsswj on 2007-9-8 23:09
电路板正面,主控IC为64脚的GL850A,电路板上看不见"保护")IC,他是怎么"过电流保护"的呢?GL850A没内置过流保护.怀疑广告的宣传.
5V转3.3V的3脚IC可能在那个Q.C检验标签元件下,忘了拨开看.图10


电路板正面上 ...

防止过流最简单的方法就是用保险丝，而那个黄色的元器件就是可恢复保险丝。

yazierqiu

楼主，您好！我是华中科技大学的一名学生，正在做这方面的实验，选用了GL850A这块芯片。问一下，我想在上面实现BUS/SELF供电，这个供电电路应该是怎么样的？在画PCB时应该注意什么问题？
我的邮箱是bluewater1986@163.com。感激不尽～

wlsswj

你好:

关于Bus/Self供电问题:
你可对照分析"USB112-BDSCH-ET0168-02E.pdf"文档图中的"VBUS"线路,以及"J1 DC Jack 1#"线路对应的关键元件"LS1 G5V-1继电器"的"1#,10#及5#"转换触头线的关系:

"LS1 G5V-1继电器"的常闭静触头1#---连接于VBUS,也即为BUS电脑总线供电的+5V;
"LS1 G5V-1继电器"的常开静触头10#---连接于J1 DC Jack 1#线,也即为Self外部电源供电的+5V;
"LS1 G5V-1继电器"的动触头5#---连接于此USB-HUB电路元件及输出所需的+5V;

那么你要保证:

由BUS电脑总线供电时:
如上图例中,"LS1 G5V-1继电器"的常闭静触头1#---连接于VBUS,也即为BUS电脑总线供电的+5V,可以通过"LS1 G5V-1继电器"的动触头5#,使此USB-HUB电路元件及输出得到所需的+5V(BUS电脑总线供电)电源;
此时"LS1 G5V-1继电器"未动作.并且"LS1 G5V-1继电器"的常开静触头10#线应为低电位.

由Self外部电源供电时:
如上图例中,"LS1 G5V-1继电器"线圈2#,9#端得电动作,使与Self外部电源连接的"LS1 G5V-1继电器"的常开静触头10#与"LS1 G5V-1继电器"的动触头5#接通,使此USB-HUB电路元件及输出得到所需的+5V(Self外部电源供电)电源;
此时"LS1 G5V-1继电器"动作.并且"LS1 G5V-1继电器"的常闭静触头1#线仍为高电位,但与Self外部电源供电的常开静触头10#隔离.(BUS电脑总线供电的+5V).


针对GL850A实现BUS/SELF供电电路,道理是一样的,画PCB时应该注意的我也说不清了,不过应保证电源及地线的容量;各信号线尽量短洁,避免干扰.必要时用地线(多层板)隔离屏蔽吧.

显丑了,解答可能也不清楚.如有不对请指正.

谢谢.

yazierqiu

我现在比较担心的一个问题就是，继电器中二极管的压降是多少？？如果达到1.0V的话，BUS供电时输出电压就只有4V，不符合USB2.0的规范。NEC的原理图用到了MIC2526，能够输出稳定5V，但是我们现在不想用MIC2526，节约成本和简洁考虑，而且GL850A貌似和MIC2526搭配也不好。我现在考虑用肖特基二极管做隔离，可以减小压降。不知可否？？
谢楼主～～

sysy8293

。。。。。。。。。。

wlsswj

继电器中二极管的压降?你是指第一贴图中的D3,D4吗?
这两个二极管的使用只是在继电器的转换瞬间为了不使输出5V掉电而设,转换后继电器的触点与二极管并联,所以二极管并不产生压降.

普通硅二极管压降在0.7V左右,肖特基二极管压降低于0.5V.
使用继电器转换不用考虑换用,肖特基二极管成本高些.

谢谢.

yazierqiu

哦 ，不好意思，我把继电器LS1和D3、D4理解成一样的了。对继电器不是很了解。

谢谢啦，非常感谢。

不是常来论坛，不好意思。

yazierqiu

哦，你意思是LS1、D3、D4都得用？？我看原理图上画了个虚线框应该是二选一吧？

[ Edited by  yazierqiu on 2008-4-21 21:05 ]

wlsswj

不客气,祝你成功.

谢谢.

wlsswj

是的,LS1、D3、D4都使用.

谢谢.

yazierqiu

继电器不用不行么？？
你所见的hub真有个很大块头的继电器，呵呵

wlsswj

采用"电子开关"代替继电器?

1."电子开关"在低压大电流(2A)是有压降的.
2."电子开关"要在直流控制下可关断.
3."电子开关"中和1.2.要求,成本不一定低于继电器.

如不采用转换,就没意义了.

谢谢.

wlsswj

此贴例中的USB HUB因切换电源,而造成USB外设"重置"的原因,很可能是省去了第一贴中的"D3,D4"造成.

谢谢大家支持.

dhll

sorry 很久之后才又看到这贴
你可以试试不用电源的情况下接一大u盘 考数据的过程中 接上电源
看看拷贝是否终端

yazierqiu

我现在已经在布PCB了，发现好麻烦啊，布线要求USB信号线在同一层，但是我必须得用过孔，不知道USB2.0得那么严格么？好担心布出来的不能用～～

aaazkm

好东西。。。

iamusb

呵,好的NEC不多见啊,我对NEC的HUB也有研究,大家可以加我QQ交流

luohongguan

thank you !!!!!!!!!!!!

wlsswj

回复 #50 dhll 的帖子

真的很抱歉,半年多才看回这个帖子.

版主说的我刚才做了一个试验.  (真不好意思.)

    "不用电源的情况下接一大u盘 考数据的过程中 接上电源看看拷贝是否中断"     确实会中断.

见图:

不用电源的情况下,    将MP3内的文件往硬盘内拷.    拷数据的过程中 接上电源,    结果中断了.
如49帖讲:     很可能是省去了第一贴中的"D3,D4"造成.






谢谢大家的支持.

leohwang

好文章， 学习了。

newcathay

i.HUB.4已经解决了这个电源切换的问题，做到纳秒级的切换，电源切换不会有任何中断或重新上线！

wlsswj

QUOTE:

Posted by newcathay on 2008-11-18 18:03
i.HUB.4已经解决了这个电源切换的问题，做到纳秒级的切换，电源切换不会有任何中断或重新上线！

你好.

对这个电源切换的问题:     (应只是指此文中HUB.)
我第25帖回复提到:1.首先未外接电源,(由电脑总线USB供电)带四个小功率外设:USB声卡,鼠标,U盘,手写板.均正常工作,这时插入外接的5V2.6A外接电源,四个外设灯只有一只闪了一下,其它没有什么感觉,(可能由于转换速度快反映不明显)各外设工作正常.
2.在上述已插入5V 2.6A外接电源,各外设工作正常状态下,拔掉外接电源,这时四个绿灯全熄,然后遂一重新点亮,四个外设全部重置.(电脑同时发出卸装载外设时的响声)重复几次都如此.
我第49帖回复又提到:  "此贴例中的USB HUB因切换电源,而造成USB外设"重置"的原因,很可能是省去了第一贴中的"D3,D4"造成."


如果能按照第1帖 图00 标准规范设计生产的产品是不会发生如第55帖中提到的"中断"问题.


去看了你的产品"i.HUB.4"的介绍.
你引用了我这个帖子 也就和你探讨:

引用你文中PDF文件内的解说:




我第42帖回复提到:"继电器中二极管的压降?你是指第一贴图中的D3,D4吗?
这两个二极管的使用只是在继电器的转换瞬间为了不使输出5V掉电而设,转换后继电器的触点与二极管并联,所以二极管并不产生压降.
普通硅二极管压降在0.7V左右,肖特基二极管压降低于0.5V.
使用继电器转换不用考虑换用,肖特基二极管成本高些.


上面提到的"继电器的转换瞬间"也如你说的"毫秒级"因为有了第一贴图中的D3,D4,使而对转换瞬间的影响只是"毫秒级"5V与4.3V的波动.如电路中电解电容够大,此波动完全可以忽略.二极管压降之说好像不正确.


谢谢你的关注.如此帖对你有点用,我很高兴.


谢谢大家喜欢此贴

[ Edited by  wlsswj on 2008-11-18 22:16 ]

newcathay

wlsswj 老兄，您好。关于，二极管压降的问题，并不是指您贴子里所标的D3/D4，而是山寨机常见的两个电源直连而原电路板从usb口进来有一个预留二极管位这种情况。您上文这个方案里的这两个二极管是为保证在继电器倒换过程中不掉电而采取的一种折中的方案。这个方案其实有个问题，USB从计算机出来的电压一般是比较精确的5V，这样，再经过线缆的直流压降，我们手头上最好的线压降也有0.12v/500mA,假设你插入了4个设备，每个小设备一般认为是100mA，可以粗认为线压降为0.1V，这样到usb口上的时，电压只有4.9V（这还是假定的最好的情况），再减去0.7V的二极管压降，电压只有4.2V，这时候，1117是起不来的，所以在外接电源离开而继电器还没倒回bus供电的时候，hub很有可能会处于掉电状态。所以这个方案并不保险！

wlsswj

newcathay,您好.

对线缆的(电阻)压降之说，我完全同意您的意见.
在我另一帖对HUB中保护电路的测试也证明"普通"USB线缆的压降问题(电流近700mA,电压己降至4V,用的线,压降太大.再测己无意义.)      USB线缆的压降问题，不可忽略.     最好选用好的,较粗(铜芯),较短的USB线缆,以减少压降损失.

也同意您对"D3/D4这两个二极管是为保证在继电器倒换过程中不掉电"的解说,如果选用低压降的肖特基二极管,可能这个方案会更保险点.

您的 i.HUB.4 产品,选用电子切换电源方案.我还没见过类似产品,应该很不错,应有专利. 祝成功,并取得好效益.

您是搞技术,产品开发,并生产的强人,我只是普通爱好者,玩家,上述回复,如有不对,请见谅.

谢谢.