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自製 USB 2.0 HUB:三個 USB-A、雙 Type-C 與 3D 外殼設計紀錄

最初發布於 Oct 30, 2026, 更新於 Oct 30, 2026

1 分鐘

目錄
  • 三個 USB A 放一起 兩端留 Type C
  • HUB 的電路
  • 第一版的原理圖
  • 這版的 Type C 和供電限制
  • 目前測過的部分
  • 外殼跟著接口位置走
  • 資料來源

自己做一個 USB 2.0 HUB

哈嘍各位,這次分享我做的 USB 2.0 HUB。

usb_hub_prototype_photo

圖 1:實機照片。

做這個 HUB,我想把接口和外觀一起整理好。三個 USB-A 放在同一側,兩端再各留一個 Type-C,外殼的開口也跟著這個配置走。希望接起來能靈活、實用,線材和外觀也保持整潔、輕巧。這一版用的是 SL2.1A,外殼則交給 JLC 的 3D 代工製作。

這一版已做過基本連線和檔案傳輸測試。目前還是第一版原型,電源和 Type-C 的設計也有要注意的地方,後面會一起說明。

三個 USB A 放一起 兩端留 Type C

板上看得到五個插座,不過規劃上是一個上游、四個下游。標示 USB C IN 的 Type-C 接主機,另外三個 USB-A 和標示 USB C OUT 的 Type-C 則是下游接口。

當初也想把下游的 Type-C 接到下一個 HUB,讓線可以沿著兩端接下去。這是接口安排時的想法,串接的供電和相容性還沒有完整驗證。

usb_hub_pcb_layout

圖 2:PCB 佈局。三個 USB-A 排在同一側,兩端各留一個 Type-C。

HUB 的電路

usb_hub_block_diagram

圖 3:依原理圖整理的資料通道關係。箭頭表示雙向資料傳輸,不是供電方向。

第一版的原理圖

上游資料線接到 SL2.1A,四組下游資料線則接到三個 USB-A 和 USB C OUT。

晶片旁還有 12 MHz 晶振,電路上也放了去耦電容和 LED。

usb_hub_circuit_schematic

圖 4:第一版完整原理圖。USB C IN 接上游資料線,USB C OUT 接第 4 組下游資料線。

這版的 Type C 和供電限制

USB C IN and USB C OUT schematic details

圖 5:原理圖局部放大。左為 USB C IN,右為 USB C OUT;可看到兩邊的 CC 下拉電阻與 VCC 接法。

Type-C 與供電注意事項

兩個 Type-C 的 CC1、CC2 都接了 5.1 kΩ 下拉電阻。這是受電端常見的 Rd 配置;規劃作為下游輸出的 USB C OUT,還需要依供電角色確認 Rp 和電流宣告,不能看到 Type-C 插座就直接當成完整的輸出接口。

另外,各接口的 VBUS 共用 VCC,這一版還沒有完整的每埠電源開關、過流限制、反向電流阻擋和資料線 ESD 保護。多個接口同時接外部電源,可能回灌或造成過載。測試時要確認供電方向,避免同時從多個接口送電,也不要直接接到昂貴或重要的主機。

目前測過的部分

目前做過的是基本連線和檔案傳輸測試:在當時的測試條件下,裝置能連線,也能傳檔。還沒完成長時間可靠度、過流、反灌、ESD/EMC、安規與 USB-IF 等驗證,這一版也還不能當作已驗證的量產設計。

外殼跟著接口位置走

外殼這次使用 JLC 的 3D 代工製作。下面這張是外殼和 PCB 的 3D 模型,能看到三個 USB-A 的開口,以及兩端 Type-C 的位置,不是成品實拍。

usb_hub_3d_model

圖 6:外殼與 PCB 的 3D 模型示意,非成品實拍。三個 USB-A 的開口對應板上的接口。

從想把線接得整齊一點,到把接口、板子和外殼做出來,這一版已做過基本連線和檔案傳輸測試。不過供電和 Type-C 的細節還沒完整驗證,原本想往下一個 HUB 串接的用法,也還要再確認。先把這次做出的配置、測過的部分和還沒確認的地方記下來,和大家分享。

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資料來源

公開專案與 README 電路、PCB、3D 模型及測試限制。

泰瑞電電 Instagram 貼文 設計想法與 JLC 3D 外殼製作。

作者資訊

作者:泰瑞電電

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