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

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。

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

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。

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

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。

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。
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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