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CH334F 双上行切换 USB Hub

嘉立创EDA 电子设计

简介

本项目是采用 CH334F 和 RS2227 方案的 USB Hub,可连接两台电脑并使用开关切换上行,实现一套键鼠控制两台电脑。

本项目的功能与此前发布的 支持选择两路上行信号的 SL2.1A USB Hub 类似。根据之前 Hub 的使用体验,本次 CH334F 方案做出了以下改进:

  • 双上行切换架构:原先的方案使用两路理想二极管,在使用开关切换设备时不断开 5V 电源,可能导致某些 USB 设备(如红米电脑音响)不能重置状态与新的主机建立连接。这次使用双刀三掷开关,两边的挡位连接到两台电脑,中间的挡位断开电源,通过简单的方式在切换主机时将设备下电,确保重置设备,也省去了理想二极管。(注:此方案不再能使得两台主机同时为 Hub 供电,降低了供电能力,但对于连接键盘鼠标等低功耗外设已经足够了)
  • 主控芯片:由 SL2.1A 改成 CH334F。CH334F 价格不贵,封装更小,支持高性能的MTT模式(4个TT各对应1个端口,并发处理),性能比 SL2.1A 高,且支持 LED 和过流检测。
  • USB 模拟开关芯片:从 FSUSB42MUX 换成了 RS2227,便宜得多且封装更小。
  • 增加了 CH217K 过流检测。
  • 增加了 CH334F 提供的端口指示灯。
  • 面积更小,增加了 M2 螺丝孔方便安装外壳。

价格

某宝主要元件参考价格:

  • CH334F:1.8 元包邮
  • RS2227:0.6 元包邮
  • CH217K:0.5 元运费 2 元
  • SK-23D07 侧插双刀三掷开关:0.07 元运费 1 元
  • 16Pin Type-C 贴片母座:0.2 元运费 1 元
  • 金属全包 USB 2.0 Type-A 母座(好看):0.4元运费 1 元

以上主要元件单套约 5 元,其余电阻电容、TVS 管、晶振不计。

注意事项

  1. 阻抗匹配按 90R 设计,叠层为 JLC04161H-3313(其实对于 USB2.0 来说,这点阻抗无所谓了)
  2. RS2227 焊盘极小,手刷 SMT 钢网易翻车,建议使用锡膏风枪焊接(个人觉得无引线封装比密集的有引脚封装好焊多了,后者连锡了半个小时都清不干净)
  3. 可按数据手册调制 R8 电阻大小配置 CH217K 限流
  4. CH334F 数据手册的 LED 灯参考电路从上到下是 4321 顺序(第一次打板画反了)
  5. 在没有连接设备时,CH334F 进入休眠状态,所有指示灯都不亮,插入设备时对应指示灯和总控灯自动亮起
  6. 立创 EDA 导出的 BOM 是正确的

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原理图
原理图

嘉立创开源广场(原理图、PCB 和 BOM)