USB集线器的改进。方案、说明

USB 集线器的改进。无线电电子电气工程百科全书

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为了增加个人电脑、笔记本电脑、平板电脑或现代电视的 USB 端口数量，需要使用外部 USB 集线器（也称为 USB 集线器）。为此，也为了减少由于连接设备故障而损坏昂贵设备的可能性，购买了两个未命名的集线器（图 1），设计用于连接四个设备。除了 USB 插座外，它们还具有内置电源开关、开机 LED 和用于连接输出电压为 5 VDC 的外部电源的插座（不包含在供货范围内）。

USB集线器的改进
图。 1

在设备运行过程中，暴露出一些缺点。事实证明，中间的两个 USB 端口比外面的 USB 端口工作得更差；将外部电源连接到集线器不会关闭计算机或其他设备 USB 端口的电源，因为安装了非隔离电源插孔；最后，LED 灯太亮了。

为了消除这些缺点，轮毂被拆卸（为此，拧下两个自攻螺钉就足够了）。该器件组装在集成电路上，编号为 LG347086212C。当检查印刷电路板时，发现隔直电容器EC1-EC3（位置标记在板上标明），其上没有位置。安装在电源电路中的陶瓷隔直电容器的电容量只有约4,3微法拉，对于此类设备来说显然很小。

USB集线器的改进
图。 2

修改后的集中器方案的一个片段如图 2 所示。 1. 新引入元件的位置名称以前缀1开头，其余与板上的铭文相对应。在厂家提供的位置安装了容量为3uF的氧化物电容EC22-EC1。为了减少外部电源电压升高或“反转”时损坏集线器的可能性，引入了保护齐纳二极管1VD6，并且为了降低LED的亮度，电阻器R330（1,2欧姆）被 XNUMX kOhm 电阻取代。

隔直电容器 EC1 - EC3 - 小型氧化铝或钽，容量为 22-47 微法拉，外壳高度不超过 8 毫米。您可以使用 KS156G、156S2A、KS156A、456N1A、4734N1 代替 KS5339A 齐纳二极管。如果发生紧急情况，例如由于短路，安装在计算机主板上的自恢复保险丝可能会运行。由于此类保险丝的额定电流通常为 1,6 ... 3,6 A，这个电流很大，因此也可能损坏 USB 连接线。

在较旧的计算机中，为了保护 USB 端口和电源免受过载，系统板可能没有聚合物自恢复保险丝，而是一次性保险丝。由于缺少内置开关的插座，供电方案不得不改变。现在，当集线器通过外部电源运行时，可以使用 SA1 开关关闭计算机 USB 端口的电源。将 1L1 扼流圈（电感为 22.100 μH、直流电阻不超过 0,04 Ohm 的任何小型扼流圈）焊接到印刷触点上，用于连接来自开关的电线，与隔直电容器一起形成 LC 滤波器为电源电压。

总之，经过对电路板的仔细检查，USB插座引线与印刷导线的几处焊接缺陷已被排除。修改后的装置的安装视图如图3所示。 XNUMX.

USB集线器的改进
图。 3

集中器的另一个缺点也暴露出来。事实是，为了将其连接到计算机，使用了约550毫米长的非屏蔽四线电缆，当连接到消耗电流为0,5A的负载集中器时，约下降0,5V。为了消除这个缺点，应更换电缆，例如为此目的购买 USB 2.0 延长电缆，其中电源线（通常为红色和黑色绝缘体）直径较大，因此电阻较小。如果无法购买这样的电缆，则应将现有电缆缩短至 100.150 毫米。

为连接到通用 USB 集线器的设备供电，任何输出恒定电压为 4,9.5,25 V、设计最大负载电流为 1.1,5 A 的电源，例如套件中包含的 TESA5-0035015dV-B 交流适配器，适用于为连接到带有大 LCD 屏幕的 Texet 通用 USB 集线器移动设备（平板电脑、电子书）的设备供电。

如果具有高 USB 功耗的设备连接到集线器，则可能需要额外的外部电源，例如外部硬盘驱动器、LED 平板扫描仪、外部 USB 光盘读取器/写入器。

作者：A. Butov

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