i.HUB.4拆解，阿土仔带您认识USB HUB

newcathay

今天我们来拆解i.HUB.4 USB 2.0 HUB，先来一张全身相



在hub周围有8颗镙丝，拧开以后就直接拆开为三部分：上、下盖和电路板



上图中有个红圈圈住的地方大家仔细看，是贴在上盖上的，再来一张更大的图



这是一块矽胶散热片。在无被动散热的情况下,NEC μpd720114的空载温度大约在36度左右，当处于4port USB 2.0全使用的时候，芯片表面温度超过50度，而这块矽胶散热片将芯片的热量直接带到外盖上，利用铝合金强大的散热能力，能保证在最大功率情况下，芯片温度不超过39度，为整个个HUB的长期稳定工作，尤其在炎炎夏季的长期稳定工作，打下坚实基础！
正面照



从正面照可以看到密密麻麻的元件，用料十足。
最左边能看到的那个小黄豆是钽聚合物电容，大家别小看它，和我们平时见到的那种钽二氧化锰电容可是两回事，下文中我们可以看到详细的差别介绍：

图说钽电容_同是小黄豆_玄机大不同.pdf

再右边一点就是HUB的供电电路，采用TD1410的的DC-DC供电



上图为TD1410的电源效率图，从图可以看出，在绝大部分电流空间里，1410的效率都维持在高达90%以上，相比普通HUB所用的1117的66%的转换率，更节省电能，在相同电流情况下也更能保障下游设备，尤其是移动硬盘的供电！

USBHub分析—电源篇.pdf

附上TD1410和AMS1117电源芯片的数据手册

TD1410.pdf
AMS1117.pdf

在板子的下部，我们可以看见小的暗黄色的贴片电容，这就是我们常说的MLCC（瓷片层积电容）,这种电容具有体积小,超低ESR等优点，缺点就是容量和耐压值上不去，在大容量的应用中是看不到她的身影的，但在小容量低电压领域，那是绝对的王道。

i.HUB.4 USBHub 分析——MLCC



贴片电容的材质规格

我们还可以看见有一类MLCC电容被单独提出来，那就是0402 X7R MLCC,为什么要单一独看这个电容呢，因为我们平时仅会在手机等高端设备中看这个电容的身影，还是一个字，贵。0402的电容在这里是作为滤波用途，由于材质本身的寄生电感、电容的缘故，对于高频信号的滤波，0402相对于0603，体积更小，高频性能更佳，对于处理高速信号的USB 2.0hub，使用0402的电容能更好的滤除高频杂波，得到更纯净的电源，保证芯片的稳定工作。
接下来我们来看看那个磁珠，



上图是电路图中的磁珠，从图上可以看出，磁珠是用来消除数字电源、地到模拟电源、地的数字信号干扰，大家知道，数字信号是简单的0/1信号，可以维持很高频率的稳定传输，但是由于数字信号不断的上升、下降，不断产生对电源的吸、放，这样，在数字电路的电源和地就会相应产生高频的数字信号杂波。如果大家玩过音响就知道，电源里的数字信号的杂波对模拟电路影响极大，一方面，我们可以通过电源和地的布线来被动的消减数字电路对模拟电路的干扰；另一方面，则是利用FB（磁珠）主动的将高频杂波转换为热能从而在模拟电路部分得到纯净的电源，保证模拟部分的正常工作。




在电路板的上部，每个usb接口的后面，我们都能发现一个小小的四脚元件，这就是消除信号中共模干扰的共模扼流器，这个器件最大的好处是在不影响USB的差模信号的情况下，极大限度的消除信号中的共模干扰信号。我们常见的线缆上的磁环和这个功能相似，但由于共模扼流圈在极小的空间中以高密度绕线，相对线缆上的磁环，极大的提高了高频干扰信号的消除能力。

至于中间的NEC μpd720114芯片，大家再熟悉不过了，网上公认的性能和稳定性最佳的芯处，同时150mA的超低功耗也保证设备的低发热和下游设备的供电能力！

现在来看看背面



i.HUB.4完整的设计了ESD和EMI电路，完善的电路保护，纯净的电源，保证外设和HUB的安全和稳定工作！

USB2的EMI和ESD的设计

上图中的双电源切换部分能保证双电源的无缝ns级切换，

i.HUB.4 USBHub分析—双电源切换

另有51nb网友的测试三合USB HUB的文章，摘录于下

双电源切换——51nb网友测试


PPTC电路保证在下游出现过流电流甚至极端的电源短路情况下切断电源，保护电本设备和上游主板的USB端口电路！



i.HUB采用的这种晶振是日本原产的，现在国内还没有厂家能做出这种晶振！

终于写完了，欢迎拍砖，水平有限，还望高手指点！

[ Edited by  newcathay on 2008-11-18 13:12 ]

zxh22

我是沙发？

leohwang

板凳在学习中

pingyuanjun

外行人看了说，很专业，图片拍得也不错，学习学习

qiqi123

看了，应该是不错的东西，60左右的价格也公道。

newcathay

多谢楼上两位兄弟！我们会继续努力的！

独来独往

不错啊，有没有7口的呢？

jiafushun

楼主用的什么图像处理软件？PM

newcathay

QUOTE:

Posted by jiafushun on 2008-11-19 14:27
楼主用的什么图像处理软件？PM

PHOTOSHOP CS3

newcathay

QUOTE:

Posted by 独来独往 on 2008-11-19 11:57
不错啊，有没有7口的呢？

七口的话要看市场反响了，有市场就做，没市场就算了！关键还是整个市场的大趋势，因为本来这个产品是设计来做外单的，现在外单不好做转回来做内销试试！针对国内市场的话，大概是要考虑市场接受程度了，因为从我们了解来看，国内市场对价格的敏感度很高的，市场上什么最好卖，就是最便宜的最好卖，整体来说还没建立起为品质买单的的大环境！另外一点，就是高价格不代表高品质，市场上充满以广告起家的高价产品，纯粹走以史玉柱先生创造并一直发扬的的，牛根生起家之根本的营销战术，IT市场上这类货很多，他们甚至可能连工厂都没有，产品全部是代工生产，整天在我们耳边疲劳轰炸的就是他们了。但是还是有大把人来买，所以人民群众还是很好骗的。最近史帮主不是要搞“黄金酒”的营销嘛，3亿广告费换8亿销售额，不禁感叹这酒成本可够低的。象我们这些背着良心包袄的就只有给外国人打工，看洋人脸色了，毕竟别人识货，给钱也爽快。呵呵，严重偏题，不好意思了！

lcptw

看得眼花了，休息一下

独来独往

嗯，楼主说的有道理，不过坛子还是有识货的XD的

newcathay

QUOTE:

Posted by 独来独往 on 2008-11-19 17:30
嗯，楼主说的有道理，不过坛子还是有识货的XD的

如您吉言，最好！呵呵

ycren

写得真详细，路过学习~ing

dhll

不知道这个hub输出电流能到740ma么？

spaceQ

好像焊接工艺很一般

不过设计很不错

红色五月

楼主达到了做广告的最高境界。。。偶承认，如果偶想要个外接HUB的话，会考虑这个DD的。。。

不过目前还是更想要个PC卡槽上的USB扩展接口。。。

newcathay

QUOTE:

Posted by 红色五月 on 2008-12-8 18:27
楼主达到了做广告的最高境界。。。偶承认，如果偶想要个外接HUB的话，会考虑这个DD的。。。

不过目前还是更想要个PC卡槽上的USB扩展接口。。。

人民群众的眼睛自然雪亮，呵呵！USB扩展接口的话，也就华塑的好象还入得了眼，不露头的卡保证了笔记本迁移不用拨卡，这个是USB扩展卡的基本。有时间的话，一定好好分析一下为什么这种卡一定要外接电源，用专业来回报大家的宽宏大量！多谢！

newcathay

QUOTE:

Posted by spaceQ on 2008-12-8 16:31
好像焊接工艺很一般

不过设计很不错

眼光不错，这块拿来拍照的是焊工小妹手工做的，真正发货的成品当然是过回流焊的。生产线上计算成本：一是焊锡量，二是人工。焊锡比较贵，上生产线是绝无可能一个焊点用那么多锡的。另外，由于六温区、八温区的良好控制，焊接最重要的合金层的生成在回流焊里质量控制很好，即使焊锡少也可得到比手工高的质量。另外，即使是华为、中兴这种高科技企业，研发部门都会配专司焊接的小妹，因为回流焊工艺只针对批量，对研发板来说，还是人工来得快而且到位！

newcathay

QUOTE:

Posted by dhll on 2008-12-8 12:31
不知道这个hub输出电流能到740ma么？

当然没问题了，四个口共用一个3A的可恢复保险丝，即使四个口同时上，也可保证每个口的至少750mA电流。

pcform

不错，已经订购两套了。

345688509

向楼主学习了

xbe

什么价格啊，去哪订的？？

铜斑蛇

好专业啊

wenxuan71

很专业的说~

yanyusoft

留名 不错好东西 就是...外观设计的优点**...   实话实说 不太大气..

newcathay

QUOTE:

Posted by yanyusoft on 2009-4-18 21:50
留名 不错好东西 就是...外观设计的优点**...   实话实说 不太大气..

这个型号主要就是mini型的，为此还有些设计放不进去。后续的产品就不会再有如此MINI的产品了，比如全电子式过流检测，超低压降电源回路，反插、过压检测，全固态电容这些，已不是这么小的体积能放下的了！

colvinsun

学习一下，很精华

sunsbb

技术贴,顶啊!

cooljack

和我的贝尔金180块买的差不多。同样芯片。