Príomh-Mhonaróir PCB agus PCBA le haghaidh Leathnaitheoirí USB

Cuireann leathnóir USB níos mó calafoirt agus níos mó cineálacha calafoirt le ríomhaire nach bhfuil dóthain aige. Tagann ríomhairí glúine nua-aimseartha le calafort USB-C amháin nó dhó agus níl aon rud eile ann - gan USB-A, gan HDMI, gan Ethernet, gan sliotán cárta SD. Réitíonn leathnóir USB é seo trí nasc USB amháin a roinnt ina ilchalafort síos an tsrutha, agus is minic a mheascann sé USB-A, USB-C, HDMI, Ethernet, agus léitheoirí cártaí i bhfeiste amháin. Clúdaíonn an treoir seo na catagóirí táirgí, na príomhchodanna, breithnithe dearaidh PCB, agus na ceanglais déantúsaíochta le haghaidh crua-earraí leathnóir USB.

Clár na nÁbhar

1. Cad a Dhéanann Leathnaitheoir USB i ndáiríre
2. Leathnaitheoirí Calafoirt USB-A: Tuilleadh Calafoirt USB a Chur Leis
3. Leathnaitheoirí Ilfheidhmeacha USB-C: Calafoirt Plus Comhshó
4. Leathnaitheoirí USB Cumhachtaithe agus Stáisiúin Muirir
5. Leathnaitheoirí USB Tionsclaíocha agus Leabaithe
6. Bunriachtanais Dearaidh PCB do Leathnaitheoirí USB
7. Déantúsaíocht Leathnaitheoirí USB ag Highleap

1. Cad a Dhéanann Leathnaitheoir USB i ndáiríre

Tógann leathnóir USB port USB amháin ar ríomhaire óstach agus déanann sé ilchalafort de. Is é an leagan is simplí mol USB-A 4-chalafort — cábla amháin chuig an ríomhaire, ceithre chalafort USB-A le haghaidh forimeallaigh. Is é an leagan is úire ná stáisiún duga USB-C a sholáthraíonn sliotáin USB-A, USB-C, HDMI, DisplayPort, Gigabit Ethernet, fuaim, agus cárta SD ó nasc USB-C amháin, agus an ríomhaire glúine á mhuirearú aige freisin trí Seachadadh Cumhachta USB.

Trí chás a spreagann beagnach gach díolachán leathnaitheora USB:

Gan dóthain calafoirt. Ní féidir le ríomhaire glúine le dhá phort USB-C luchóg, méarchlár, tiomántán seachtrach, ceamara gréasáin agus luchtaire fóin a nascadh ag an am céanna. Cuireann leathnóir USB na calafoirt atá ar iarraidh leis. Seo an cás úsáide is coitianta do thomhaltóirí agus an chatagóir táirgí is mó toirte.

Cineálacha calafoirt míchearta. Ní féidir le ríomhaire glúine USB-C amháin forimeallaigh USB-A, monatóir HDMI, ná cábla Eitirnéad a nascadh go díreach. Déanann leathnóir USB le cineálacha calafoirt measctha an bhearna a líonadh — feidhmíonn sé mar iolraitheoir calafoirt agus mar thiontóir comhéadain in aon fheiste amháin.

Áisiúlacht deisce. Bíonn calafoirt USB ar chúl ríomhaire deisce atá deacair a bhaint amach faoi dheasc, agus is furasta teacht orthu. Cuireann leathnóir USB atá suite ar dhromchla an deisce, ceangailte leis an ríomhaire le cábla amháin, na calafoirt go léir laistigh d'achar láimhe. Is cuid mhór den mhargadh é seo do mholanna deisce 4-chalafort agus 7-chalafort.

I gcroílár gach leathnóra USB tá IC mol USB — sliseanna a chuireann sonraíocht an mhol USB i bhfeidhm, ag bainistiú áirimh, leithdháileadh bandaleithead, agus dáileadh cumhachta ar fud na gcalafort iartheachtach go léir. Éilíonn cineálacha éagsúla calafoirt (HDMI, Ethernet, fuaim) ICanna droichid breise ar an PCB céanna. Cinneann dearadh an PCB agus rogha na gcomhpháirte feidhmíocht, iontaofacht agus costas an táirge.

2. Leathnaitheoirí Calafoirt USB-A: Tuilleadh Calafoirt USB a Chur Leis

An chatagóir leathnaitheora USB is simplí agus is mó toirte. Cábla USB amháin chuig an óstach, ilchalafort USB-A le haghaidh forimeallaigh. Gan aon chomhshó prótacail — níl sa leathnóir ach mol USB.

Mol USB 3.0 4-phort faoi thiomáint bus. An táirge ar leibhéal iontrála. Tiomáineann IC mol aonair (VIA VL817, Genesys Logic GL3520, nó a leithéid) ceithre phort síos an tsrutha USB-A. Ciallaíonn sé sin go dtarraingíonn an mol a chumhacht go léir ón bport USB óstach — níl aon oiriúntóir seachtrach ag teastáil. An chomhbhabhtáil: tá an sruth iomlán atá ar fáil teoranta do 900 mA (sonraíocht USB 3.0), roinnte trasna lastuas an mhol agus na ceithre phort. Is leor é seo do lucha, méarchláir, tiomántáin splanc, agus léitheoirí cártaí, ach ní leor é do thiomántáin chrua seachtracha ná do mhuirearú fóin. PCB: 2–4 shraith, thart ar 60 × 30 mm. BOM ag an toirt: $3–6.

Mol 7-chalafort agus 10-chalafort. D’úsáideoirí a nascann go leor forimeallaigh — eagarthóirí físe, léiritheoirí fuaime, forbróirí le hilfheistí tástála. Eascraíonn dhá nó trí IC mol 4-chalafort san ailtireacht inmheánach. Féinchumhachtaithe i gcónaí (oiriúntóir seachtrach) mar ní féidir le cumhacht bus an oiread sin calafort a sholáthar. Is iad lasca cumhachta in aghaidh an chalafoirt agus táscairí LED na gnéithe a scarann ​​táirgí préimhe (Anker, Sabrent, UGREEN) ó roghanna cineálacha eile. BOM ag toirt: $8–15.

Mol USB 2.0 i gcoinne mol USB 3.0. Úsáideann moil USB 2.0 (bandaleithead comhroinnte 480 Mbps) ICanna níos simplí, níos saoire agus PCBanna 2-chiseal. Éilíonn moil USB 3.0 (5 Gbps) péirí difreálacha impedance rialaithe, rialacha leagan amach PCB níos doichte, agus boird 4-chiseal. Coinníonn moil USB 3.0 cosáin sonraí USB 2.0 atá comhoiriúnach siar go comhthreomhar freisin - bainistíonn an IC mol an dá cheann ag an am céanna. I gcás feidhmchlár nach bhfuil de dhíth orthu ach gléasanna HID (méarchláir, lucha, scanóirí barrachód), is é mol USB 2.0 an rogha is fearr ó thaobh costais de.

USB-C suas an sruth, USB-A síos an sruth. Deighleog táirgí atá ag fás a dhíríonn ar an “fhadhb dongle”: níl ach USB-C ag an ríomhaire glúine, ach tá USB-A ag gach forimeallach atá ann cheana féin. Ceanglaíonn an mol leis an ríomhaire glúine trí USB-C agus cuireann sé calafoirt USB-A ar fáil do ghléasanna oidhreachta. Cuireann an PCB bainistíocht bioráin USB-C CC (Cainéal Cumraíochta) leis an gcalafort uas-srutha, rud a éilíonn ciorcadóireacht bhreise i gcomparáid le dearadh uas-srutha USB-A.

 3. Leathnaitheoirí Ilfheidhmeacha USB-C: Calafoirt Plus Comhshó

Seo í an chatagóir leathnaitheora USB is mó fáis. Soláthraíonn cábla USB-C aonair ón ríomhaire glúine calafoirt sonraí USB, aschur físe, nascacht líonra, agus uaireanta seachadadh cumhachta — ag comhcheangal leathnú calafoirt agus tiontú comhéadain in aon fheiste dhlúth amháin.

Oiriúnaitheoirí USB-C 5-in-1 agus 7-in-1. An táirge taistil agus oifige coitianta. Cumraíocht tipiciúil: 2× USB-A, 1× HDMI (4K@30 Hz nó 4K@60 Hz), 1× léitheoir cárta SD, 1× USB-C PD pas-trí le haghaidh muirearú ríomhaire glúine. Cumhachtaithe ag bus ón óstach USB-C. Tá IC mol USB ar an PCB do na calafoirt sonraí, móide IC tiontaire DisplayPort-go-HDMI (Parade PS176, Lontium LT8711, nó a leithéid) le haghaidh aschur físe. PCB: 4–6 shraith le HDI PCB Tógáil le haghaidh lucht leanúna bioráin USB-C. Méid an bhoird thart ar 70 × 30 mm. BOM: $8–25.

Stáisiúin duga USB-C. An deighleog préimhe. Gabhálas deisce leathbhuan a chuireann cábla USB-C amháin in ionad gach nasc cábla leis an ríomhaire glúine. Cumraíocht tipiciúil: 2–3× USB-A, 1× sonraí USB-C, HDMI nó DisplayPort déach le haghaidh dhá mhonatóir sheachtracha, Gigabit Ethernet, fuaim 3.5 mm, SD/microSD, agus muirearú pas-trí USB PD 60–100 W. Is dearadh il-sliseanna é an PCB: mol USB IC, rialtóir USB-C le Mód Alt, rialtóir PD, mol DisplayPort MST (le haghaidh dé-mhonatóirí), tiontaire HDMI, droichead Ethernet (Realtek RTL8153), agus códac fuaime. PCB: HDI 6–8 sraithe, thart ar 100 × 60 mm. BOM: $25–60. Seo an catagóir táirgí USB tomhaltóra is casta agus tá na corrlaigh mhiondíola is airde aici.

ICanna tábhachtacha i leathnaitheoirí ilfheidhmeacha:

I gcás táirgí a úsáideann naisc Ethernet nó USB-C a bhfuil bacainn rialaithe agus diúltú cuí mód coitianta ag teastáil uathu, leanann leagan amach an PCB an caighdeán dearadh PCB cumarsáide rialacha maidir le ródaíocht péirí difreálacha.

4. Leathnaitheoirí USB Cumhachtaithe agus Stáisiúin Muirir

Tá síneoirí USB faoi thiomáint bus teoranta ag an gcumhacht atá ar fáil ón gcalafort óstach — 500 mA le haghaidh USB 2.0, 900 mA le haghaidh USB 3.0. I gcás gléasanna imeallacha a tharraingíonn cumhacht shuntasach (tiomántáin sheachtracha, fóin, táibléid, DACanna), tá síneoir USB féinchumhachtaithe le soláthar cumhachta seachtrach ag teastáil.

Moil deisce cumhachtaithe. De ghnáth, 4–7 calafort USB-A le hoiriúnóir DC 12 V/2.5–5 A. Is féidir le gach calafort an sruth sonraíochta USB iomlán (500 mA do chalafoirt USB 2.0, 900 mA do chalafoirt USB 3.0) móide braiteadh luchtaithe BC 1.2 a sheachadadh ar chalafoirt roghnaithe le haghaidh luchtú fóin/táibléid ag 1.5 A. Ní mór don acmhainn soláthair cumhachta suim na n-ualaí calafoirt féideartha go léir móide forchostais an mhol a shárú — teastaíonn 6.3 A ar a laghad ag 5 V (31.5 W) ó mhol 7-chalafort le gach calafort ag 900 mA, rud a éilíonn tiontaire buck inmheánach ón ionchur 12 V. Tá dearadh eitleáin chumhachta PCB ríthábhachtach: iompraíonn rianta dáilte VBUS sruth iomlán na gcalafort go léir agus ní mór iad a mhéidiú dá réir. PCB copar trom Is é an caighdeán atá ann ná 2 unsa copair ar shraitheanna cumhachta do mholanna a bhfuil sruth iomlán os cionn 5 A acu.

Comhcheangail stáisiún luchtaithe + mol. Táirge a scarann ​​calafoirt sonraí ó chalafoirt luchtaithe amháin. Ceanglaíonn na calafoirt sonraí tríd an mol IC mar is gnách. Seachnaíonn na calafoirt luchtaithe amháin an mol IC go hiomlán — ceanglaíonn siad go díreach leis an soláthar cumhachta trí ICanna rialtóirí prótacail luchtaithe tiomnaithe (ag tacú le BC 1.2, Qualcomm QC 3.0/4.0, nó USB PD). Ceadaíonn an dearadh seo 2.4 A nó níos mó in aghaidh an chalafoirt luchtaithe gan cur isteach ar bhandaleithead sonraí. Is féidir le sruth iomlán an chórais 10–15 A a bhaint amach ag 5 V, rud a éilíonn bainistíocht theirmeach chúramach PCB agus sraitheanna copair troma.

Moil pas-trí USB-C PD. Ceanglaíonn an ríomhaire glúine leis an mol trí USB-C. Tá port ionchuir PD USB-C ag an mol atá ceangailte le luchtaire an ríomhaire glúine. Seolann an mol cumhacht luchtaithe chuig an ríomhaire glúine (60–100 W de ghnáth) agus soláthraíonn sé calafoirt sonraí ag an am céanna. Déanann an IC rialaitheora PD idirbheartaíocht ar an voltas agus ar an sruth leis an luchtaire agus bainistíonn sé an cosán cumhachta. Seo an ailtireacht a úsáidtear i ngach stáisiún duga USB-C nua-aimseartha - cábla amháin le haghaidh sonraí, físeáin agus cumhachta.

5. Leathnaitheoirí USB Tionsclaíocha agus Leabaithe

Tugann leathnaitheoirí USB tomhaltóirí tús áite do dhlúthacht, aeistéitic agus praghas. Tugann leathnaitheoirí USB tionsclaíocha agus leabaithe tús áite do iontaofacht, do fhulangacht chomhshaoil, agus d’inbhainistitheacht iargúlta.

Moil thionsclaíocha iarnróid DIN. Imfhálú miotail, gléasadh ar ráille DIN 35 mm le haghaidh suiteáil caibinéid rialaithe. 4–16 calafort USB. Cumhacht DC ionchuir leathan (9–48 V) le tiontaire buck inmheánach, cosaint polaraíochta droim ar ais, agus cosc ​​borrtha. Teocht oibriúcháin leathnaithe: −40 °C go +85 °C, ag teastáil comhpháirteanna grád tionsclaíoch agus Lannáit PCB ard-Tg (Tg ≥ 170 °C) chun dí-aimíniú ag teochtaí arda a chosc. Comhlíonadh EMC le EN 61000-6-2 (díolúine thionsclaíoch) agus EN 61000-6-4 (astaíochtaí tionsclaíocha) — i bhfad níos déine ná Cuid 15 de chuid FCC tomhaltóirí.

Rialú cumhachta in aghaidh an chalafoirt. Is minic a sholáthraíonn leathnaitheoirí USB tionsclaíocha cumhacht ar siúl/as in aghaidh an chalafoirt, monatóireacht reatha in aghaidh an chalafoirt, agus cosaint ró-shrutha in aghaidh an chalafoirt atá rialaithe ag bogearraí. Éilíonn sé seo micrea-rialaitheoir (STM32 nó a leithéid) ar an PCB sa bhreis ar an IC mol, ag léamh ADCanna braite reatha agus ag soláthar comhéadan rialaithe don óstach. Feidhmchláir: feirmeacha gléasanna le haghaidh tástála fóin chliste agus splancadh firmware, bainistíocht bothanna, agus líonraí comharthaíochta digiteacha ina bhfuil athshocrú calafoirt USB iargúlta riachtanach le haghaidh oibriú gan mhaoirseacht.

Leathnaitheoirí USB OEM leabaithe. Ní táirge miondíola é — PCB nó IC atá comhtháite i dtáirge eile. Bíonn mol USB IC leabaithe amháin ar a laghad ar an máthairchlár i mbeagnach gach ríomhaire glúine chun calafoirt USB teoranta an tslisín a leathnú chuig an rialtóir méarchláir inmheánach, an ceap tadhaill, an ceamara gréasáin, an léitheoir méarloirg, an raidió Bluetooth, agus na nascóirí seachtracha. Is feidhmchláir leabaithe ardtoirte eile iad moil USB atá leabaithe i monatóirí (2–4 chalafort ar chúl taispeántais) agus moil críochfoirt chiosc/POS. Déantúsaíocht bord ciorcad OEM le haghaidh leathnóirí USB leabaithe tá ceann de na catagóirí tionóil PCB is airde toirte.

Borradh agus cosaint an chomhshaoil. Bíonn cáblaí i dtimpeallachtaí tionsclaíocha nochta do thorann leictreach agus do voltais neamhbhuana. Tá cosaint borrtha (dé-óidí TVS, feadáin urscaoilte gáis) éigeantach ar gach calafort seachtrach. I gcás timpeallachtaí ard-taise — monarchana bia, muirí, imfhálú lasmuigh — sciath comhréireach ar an PCB cóimeáilte a chosnaíonn i gcoinne taise agus éillithe.

6. Bunriachtanais Dearaidh PCB do Leathnaitheoirí USB

Tá sraith choiteann riachtanas dearaidh PCB ag gach leathnóir USB ar thaobh an chomhéadain USB, beag beann ar an gcineál táirge ar leith:

Impedance péire difreálach. Éilíonn USB 2.0 impedance difreálach de 90 Ω ±10%; éilíonn USB 3.0/3.2 90 Ω ±5%. Baintear amach é seo trí leithead agus spásáil riain rialaithe ar shraitheanna istigh PCB ilchiseal, arna bhfíorú le cúpóin TDR (Reflectometry Fearann ​​Ama) le linn monaraíochta. Déantúsaíocht PCB rialaithe ag impedance ag teastáil le haghaidh aon táirge USB 3.0 nó táirge luas níos airde.

Cosaint ESD. Eagair dé-óid TVS ar gach cónascaire USB seachtrach, suite laistigh de 1.5 mm ó na ceapacha cónascaire. Ní féidir teacht ar chomhaontú faoi seo — scriosann an chéad teagmhas ESD gan chosaint an mol IC nó an droichead IC. Ní mór comhpháirteanna cosanta ESD a rátáil don ráta sonraí: déanfaidh dé-óidí TVS mall a bhfuil toilleas ard acu sláine chomhartha USB 3.0 a dhíghrádú.

Dáileadh cumhachta. Ní mór rianta VBUS (5 V) a mhéidiú do shruth iomlán na gcalafort uile anuas. Is féidir le mol USB 3.0 7-chalafort, agus na calafoirt uile luchtaithe, níos mó ná 6 A a tharraingt san iomlán. Cinneann áireamháin leithead rianta (IPC-2152) an leithead copair atá ag teastáil le haghaidh srutha agus ardú teochta ar leith. Is fearr plánaí cumhachta inmheánacha ar shraitheanna copair 2 unsa ná rianta ródaithe le haghaidh dearaí ard-reatha.

Cruacháil sraitheanna. Oibríonn moil USB 2.0 bunúsacha ar PCBanna 2-chiseal. Éilíonn moil USB 3.0 4 chiseal ar a laghad (comhartha-talamh-cumhacht-comhartha) le haghaidh rialú impedance. De ghnáth, teastaíonn 6–8 gciseal le haghaidh leathnóirí ilfheidhmeacha USB-C le HDMI, Ethernet, agus PD. Tógáil HDI (vias dalla/faoi thalamh) le haghaidh lucht leanúna dlúth nascóir USB-C.

Bainistíocht theirmeach. Caithfidh ICanna moil agus ICanna droichid a scaipeann os cionn 1 W trína chéile a nascann le pláin talún inmheánacha. Gan dóthain teasa a ísliú, sáraíonn teocht acomhal an IC a rátáil, rud a fhágann go laghdaítear an teas nó go dteipfidh air roimh am. D’fhéadfadh go mbeadh criosanna teirmeacha iolracha agus doirteadh copair atá tiomnaithe do scaipeadh teasa ag teastáil ó PCBanna stáisiúin duga ilsliseanna.

Dearadh EMC. Tachtáin chomhmhód ar phéirí difreálacha USB, coirníní ferrite ar ionchur cumhachta, agus plánaí talún leanúnacha ar gach ciseal comhartha. Caithfidh táirgí atá dírithe ar dheimhniú tionsclaíoch nó leighis tástálacha díolúine diana a rith ionas nach dteipfidh ar dhearthaí grád tomhaltóra.

7. Déantúsaíocht Leathnaitheoirí USB ag Highleap

Is monarcha déantúsaíochta agus tionóil PCB é Highleap Electronics. Déanaimid PCBanna leathnaithe USB a mhonarú do bhrandaí tomhaltóirí, custaiméirí OEM, comhtháthaitheoirí córas, agus díoltóirí lipéid phríobháidigh — ó mholanna USB-A 4-chalafort simplí go stáisiúin duga USB-C casta.

Déantúsaíocht PCB. Tógáil ilchiseal 2 go 12 shraith. Impedance rialaithe (90 Ω ±5%) fíoraithe le cúpóin TDR. Cumas HDI le vias dalla/adhlactha le haghaidh leagan amach dlúth USB-C. Sraitheanna istigh copair throma le haghaidh dáileadh cumhachta i moil luchtaithe agus i stáisiúin duga. Lannú ard-Tg le haghaidh táirgí grád tionsclaíocha a oibríonn ag teochtaí fada.

Tionól PCB. SMT iomlán + sádráil tonn roghnach le haghaidh nascóirí trí-phoill (USB-A, USB-C, RJ-45, HDMI, sliotáin cárta SD). Socrú BGA le cigireacht X-gha le haghaidh ICanna mol agus ICanna droichid. Foinsiú comhpháirteanna trí dháileoirí údaraithe — ríthábhachtach do ICanna rialtóirí USB ina bhfuil páirteanna góchumtha ina riosca slabhra soláthair doiciméadaithe. Tionól PCB turnkey láimhseálann sé gach soláthar agus cóimeáil comhpháirteanna in aon ordú amháin.

Tógáil bosca. I gcás táirgí leathnaithe USB atá réidh le haghaidh miondíola, soláthraímid táirgí iomlána tionól tógála bosca leictreonach — PCB, imfhálú, cáblaí, gabhálais, lámhleabhair chlóite, agus pacáistiú miondíola. Seolta mar tháirge críochnaithe chuig do stóras nó do chainéal dáilte. Pacáistiú lipéid phríobháidigh, doiciméadacht ilteangach, agus oiriúnaitheoirí cumhachta tír-shonracha ar fáil.

Tástáil fheidhmiúil. Déantar tástáil fheidhmiúil ar 100% de na boird atá cóimeáilte: áireamh USB ar gach port, fíorú tréchur in aghaidh an phoirt, seachadadh reatha in aghaidh an phoirt, pointe tuisle cosanta ró-shrutha, idirbheartaíocht PD (do tháirgí USB-C), agus bailíochtú aschuir físe (do stáisiúin duga). Daingneáin tástála saincheaptha deartha in aghaidh an táirge.

Iarr luachan ar PCB leathnaitheora USB — cuir cineál táirge, cumraíocht calafoirt, leagan USB, riachtanais chumhachta, sonraíocht chomhshaoil, agus toirt sprice san áireamh.

Related: Dearadh mol USB PCB · Táirgí leathnaithe calafoirt USB · Dearadh tiontaire USB · Comhtháthú nascóir USB-C