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Made with KiCad(九十五):USB-C 一分三多口轉換器

KiCad ? 來源:KiCad ? 作者:KiCad ? 2025-04-25 18:26 ? 次閱讀
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一分三轉換電路板,用于將 5V 3A USB 電源轉換為 3 個 5V 1A USB 電源。

Made with KiCad 系列將支持新的展示方式。直接將以下鏈接復制到瀏覽器中:

https://www.eda.cn/ecadViewer/viewerPage/?xmlId=a6429231-178e-4b52-9f14-356a8854fdc9&fileZip=https%3A%2F%2Fwww.eda.cn%2Fdata%2Fdesign%2Fdemo%2Fa6429231-178e-4b52-9f14-356a8854fdc9.zip 即可動態(tài)查看設計的原理圖、PCB、3D 及 BOM,查詢設計中器件、走線、焊盤的屬性詳情。還可以在原理圖中與AI小助手互動,幫您更高效地學習設計細節(jié):

wKgZomcy1miACgdmAAIDCmHGmbM910.png

wKgZomcy1mmAFN5fAATiKRKD9pU794.png

wKgZomcy1mmADU3zAANlp8Rku9I283.png

注:目前移動端還未優(yōu)化,建議在 PC 上查看。

概覽

隨著 USB-C 被廣泛用于設備充電,我現(xiàn)在可以攜帶一個緊湊型 45W USB-C GaN 充電器和電纜旅行,并用該充電器為所有 USB-C 設備(手機、筆記本電腦、相機、手電筒、移動電源、耳機等)充電。但是,當我需要為多個設備充電時,尤其是夜間,只有一根電纜和一個充電器通常會受到限制,而且許多 USB-C 設備在夜間充電只需要 5V 電壓和很少的瓦數(shù)。此分線器可連接到現(xiàn)有的 USB-C 電纜上,使用單個充電器同時為這些設備充電,而無需笨重的多端口充電器和多根電纜。 wKgZomcy1mmAYwiiAAslfhJWx_8168.png 為了安全起見,分線器僅在連接到充電器時輸出電源,這表明它實際上可以提供 3A 電流,并包含一個可復位保險絲以保護過流。當它連接到有源 USB-C 電纜時,白色 LED 會亮起。如果電源能夠提供 5V 3A,則綠色 LED 會亮起,并表示輸出已通電。

輸出的 D+ 和 D- 短路,表示它們可以提供 ~~~1A~~~ 1.5A 電流(根據(jù) USB 電池充電標準)。

wKgZomcy1mmAYPC1AAHiSclxNTY353.jpg

設計 分線器僅在 USB-C 輸入能夠提供 5V 3A 時通電。這是通過監(jiān)控 USB-C CC 線路并檢查那里的信號是否大于 1.25V 來實現(xiàn)的。根據(jù) USB-PD 標準,如果 CC 引腳上的電壓大于 1.31V,則表示電源能夠提供 5V 3A。只有這樣,輸出才會通電(綠色 LED 指示)。否則,輸出將關閉。 CC 線路電壓檢查由一對比較器完成,它們分別監(jiān)控 2 條 CC 線路(因為 USB-C 輸入電纜可以以任意方式插入)。CC 線電壓與 1.25V 參考電壓(由 ST TS4061AICT-1.25 分流二極管參考提供)進行比較 - 1.31V 電壓參考會更精確,但不容易獲得,并且 1.25V 高于 1.5A 電源的 1.16V 截止值,并且工作正常。比較器的輸出通過一對二極管(用作或門)饋送到 SiP32509 高端開關上的 ENABLE 輸入,該開關打開和關閉輸出。該設備由 3A 可復位保險絲Littelfuse 1812L300MR)進行過流保護。CC 線和 +5V 總線采用 SRV05-4 ESD 二極管陣列和 ESD5Z5V0 TVS 二極管進行 ESD 保護。 請注意,輸出電纜需要在輸出 CC 和 5V 之間使用 56K 上拉電阻,以符合 USB-C 協(xié)議 - 如果缺少這些電阻,某些設備可能無法充電。USB-A 轉 USB-C 電纜需要包含此電阻,因此建議將切割的 USB-A 轉 C 電纜的 USB-C 端用于輸出電纜。

外殼文件夾中提供了 3D 打印外殼設計。外殼設計旨在以兩半 3D 打??;在我的設計中,它們是用半透明的 PETG 打印的,以使指示燈 LED 可以透過。下部外殼具有嵌入式 M3 螺母 - 必須在適當?shù)膶訒和4蛴。⑶倚枰诨謴痛蛴≈安迦?M3 螺母。兩半用 M3x8 埋頭螺釘擰在一起。外殼設計為使用宜家 SITTBRUNN USB-A 轉 USB-C 電纜,因為這些電纜廣泛可用且價格低廉。末端包裹在 Qualtek Q5-3X-3/16-01-QB48IN-25 粘性熱縮管中以消除應力。為了散發(fā) SiP32509 高壓側開關 (U2) 的熱量(預計在 3A 時會產生約 0.4W 的熱量),必須對外殼進行灌封以促進熱傳遞,或者必須在 SiP32509 和外殼之間使用導熱墊。下部外殼灌封處有一個小孔,用于將灌封化合物(或熱膠或硅膠)注入外殼 - 使用高粘度灌封化合物以避免其進入輸入 USB-C 連接器。下部外殼導熱墊在 SiP32509 IC 上方有一個小凸起,用于在其和外殼之間放置 1.5 毫米厚的熱焊盤。

原理圖 & PCB

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wKgZomcy1muAQnkfAAaPX_eWQ30786.png

License

MIT

倉庫 & 下載

可以在Github中獲取開源倉庫:

https://github.com/bluepylons/USB-C-3-way-splitter

Baidu 下載:

wKgZomcy1muAfAtrAABQGX4E26o018.jpg

注意:如果想第一時間收到 KiCad 內容推送,請點擊下方的名片,按關注,再設為星標。

常用合集匯總:

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KiCad 8 探秘合集

KiCad 使用經(jīng)驗分享

KiCad 設計項目(Made with KiCad)

常見問題與解決方法

KiCad 開發(fā)筆記

插件應用

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審核編輯 黃宇

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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