i.HUB.4热卖中
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现销售中的i.HUB.4 USB2.0 HUB分为四个版本,i.HUB.4.N笔记本版,i.HUB.4.NII笔记本版II型,i.HUB.4.N 笔记本简版和i.HUB.4.D桌面型,i.HUB.4.N系列面向笔记本应用,i.HUB.4.D面向台式机应用,几个版本的配套的hub没差别,差别就是在于配套的线缆和电源,具体差别见下表

由于此款产品成本很高,请不要用其他低价、低质的相关产品和我们比较!有时间烦请详读我们精心编写的相关普及材料来了解我们的这款产品和HUB相关知识,谢谢大家的耐心!
i.HUB.4特点:
1.主芯片:NEC μPD720114 USB 2.0 HUB芯片。这是网上热捧的现今最好的USB hub芯片,150mA的最大电流让整体设备耗电极小,不仅在性能上,而且在稳定性上无出其右者;
2.4层FR4板。市面上仅有的4层FR4材料PCB的USB HUB,为高速usb信号和芯片稳定运行提些供完整的地和电源平面,保证了USB信号的高速稳定和芯片运行的稳定;
3.DC-DC供电。以高达95%的电源利用率藐视现在市面上普遍的1117芯片的66%的利用率,提供更多的电力保证下游设备的运行,同时保证了低发热;
4.矽胶导热。矽胶将设备发热源和铝合金外壳相连,利用处壳散热,四口同时工作情况下,也保证芯片温度不超过39度,极大提高了设备长期工作稳定性;
5.精选线材。20/28 镀锡无氧铜/双屏蔽无氧铜,业界最高水准的USB连接线,规格同贝尔金黄金线一致
6.台达5V/3A优质开关电源,关断电源后6秒电源延续时间,3.3A电流下仍能保证4.85V输出的足3A电源,完全保证设备下游供电及稳定性;
7.PPTC可恢复保险丝,保护您的设备不受短路等故障影响;
8.完全隔离的ns级usb bus/自供电切换系统,保证双电源的完全隔离,从此不用再担心外接电源的问题烧坏主板USB口和电流倒灌引发的主板不正常;
9.军工级钽聚合物电容,在如此小的体积下提供330uf/15毫欧ESR的容量,完全保证设备供电的连续和平稳;
10.完备的的ESR/EMI的设计,接口的全压敏电阻保护完全防止外部静电对设备的冲击,电源和保护地的磁珠滤波保证电源的纯净和相互隔离,共模扼流电感消除信号的共模干扰;
11.优秀的电路板布局,接近90欧的差分阻抗保证usb信号的高速传输,合理的滤波电容布局保证电源的纯净;
12.精选接口器件,pin脚均为磷铜镀3U金,外壳为黄铜,所有电镀接口件均经过盐雾测试,保证电镀层的完备,长时间使用不剥离;
13.阳极氧化铝合金外壳,屏蔽外界电磁,结实,不易磨花;757料ABS框架,外观和延展性极好;
14.低亮度LED灯,在指示的同时避免刺眼以影响使用者的注意力;
i.HUB.4.N

套件包括i.HUB.4 NEC μPD720114芯片4口USB2.0 HUB一个,30厘米低压差20/28 镀锡铜双屏蔽mini usb数据线两根,DELTA 台达5V/3A开关电源一个

i.HUB.4.NII

套件包括i.HUB.4 NEC μPD720114芯片4口USB2.0 HUB一个,30厘米/100厘米低压差20/28 镀锡铜双屏蔽mini usb数据线t各一根,DELTA 台达5V/3A开关电源一个

i.HUB.4.D

套件包括i.HUB.4 NEC μPD720114芯片4口USB2.0 HUB一个,30厘米/150厘米低压差20/28 镀锡铜双屏蔽mini usb数据线t各一根,DELTA 台达5V/3A开关电源一个

i.HUB.4近照(其内部具体分析请参见 http://www.newcathaytech.com (网址请复制到地址栏访问))
正面

前端

背面

侧面


USB线近照(详细测试数据请参见 http://www.newcathaytech.com/node/21 (网址请复制到地址栏访问),"小东西,大文章-USB 线缆分析")
N版30cm线缆

D版150cm线缆

电源近照(详细测试数据请参见 http://www.newcathaytech.com/node/11 (网址请复制到地址栏访问),“GOLD4P USB HUB开关电源分析”)

NEC芯片是网友公认的性能、稳定性无出其右的芯片,先看看HDTUNE的测试数据

下图是不带HUB的直接接USB 端口的测试图

看来usb hub性能强劲,瓶颈并不在usb hub上,决定于主板的usb port的能力。
今天我们来拆解i.HUB.4 USB 2.0 HUB,先来一张全身相

在hub周围有8颗镙丝,拧开以后就直接拆开为三部分:上、下盖和电路板

上图中有个红圈圈住的地方大家仔细看,是贴在上盖上的,再来一张更大的图
![]()
这是一块矽胶散热片。在无被动散热的情况下,NEC μpd720114的空载温度大约在36度左右,当处于4port USB 2.0全使用的时候,芯片表面温度超过50度,而这块矽胶散热片将芯片的热量直接带到外盖上,利用铝合金强大的散热能力,能保证在最大功率情况下,芯片温度不超过39度,为整个个HUB的长期稳定工作,尤其在炎炎夏季的长期稳定工作,打下坚实基础!
正面照

从正面照可以看到密密麻麻的元件,用料十足。
最左边能看到的那个小黄豆是钽聚合物电容,大家别小看它,和我们平时见到的那种钽二氧化锰电容可是两回事,下文中我们可以看到详细的差别介绍:
[url=http://www.newcathaytech.com/downloads/usbhub/tan_cap_difference.pdf]
图说钽电容_同是小黄豆_玄机大不同.pdf[/url]
再右边一点就是HUB的供电电路,采用TD1410的的DC-DC供电

上图为TD1410的电源效率图,从图可以看出,在绝大部分电流空间里,1410的效率都维持在高达90%以上,相比普通HUB所用的1117的66%的转换率,更节省电能,在相同电流情况下也更能保障下游设备,尤其是移动硬盘的供电!
[url=http://www.newcathaytech.com/downloads/usbhub/poweric.pdf]
USBHub分析—电源篇.pdf[/url]
附上TD1410和AMS1117电源芯片的数据手册
[url=http://www.newcathaytech.com/downloads/usbhub/TD1410.pdf]
TD1410.pdf[/url]
[url=http://www.newcathaytech.com/downloads/usbhub/AMS1117.pdf]
AMS1117.pdf[/url]
在板子的下部,我们可以看见小的暗黄色的贴片电容,这就是我们常说的MLCC(瓷片层积电容),这种电容具有体积小,超低ESR等优点,缺点就是容量和耐压值上不去,在大容量的应用中是看不到她的身影的,但在小容量低电压领域,那是绝对的王道。
[url=http://www.newcathaytech.com/downloads/usbhub/cap_mlcc.pdf]
i.HUB.4 USBHub 分析——MLCC[/url]
[url=http://www.newcathaytech.com/downloads/usbhub/cap_material.pdf]
贴片电容的材质规格[/url]
我们还可以看见有一类MLCC电容被单独提出来,那就是0402 X7R MLCC,为什么要单一独看这个电容呢,因为我们平时仅会在手机等高端设备中看这个电容的身影,还是一个字,贵。0402的电容在这里是作为滤波用途,由于材质本身的寄生电感、电容的缘故,对于高频信号的滤波,0402相对于0603,体积更小,高频性能更佳,对于处理高速信号的USB 2.0hub,使用0402的电容能更好的滤除高频杂波,得到更纯净的电源,保证芯片的稳定工作。
接下来我们来看看那个磁珠,

上图是电路图中的磁珠,从图上可以看出,磁珠是用来消除数字电源、地到模拟电源、地的数字信号干扰,大家知道,数字信号是简单的0/1信号,可以维持很高频率的稳定传输,但是由于数字信号不断的上升、下降,不断产生对电源的吸、放,这样,在数字电路的电源和地就会相应产生高频的数字信号杂波。如果大家玩过音响就知道,电源里的数字信号的杂波对模拟电路影响极大,一方面,我们可以通过电源和地的布线来被动的消减数字电路对模拟电路的干扰;另一方面,则是利用FB(磁珠)主动的将高频杂波转换为热能从而在模拟电路部分得到纯净的电源,保证模拟部分的正常工作。

在电路板的上部,每个usb接口的后面,我们都能发现一个小小的四脚元件,这就是消除信号中共模干扰的共模扼流器,这个器件最大的好处是在不影响USB的差模信号的情况下,极大限度的消除信号中的共模干扰信号。我们常见的线缆上的磁环和这个功能相似,但由于共模扼流圈在极小的空间中以高密度绕线,相对线缆上的磁环,极大的提高了高频干扰信号的消除能力。
至于中间的NEC μpd720114芯片,大家再熟悉不过了,网上公认的性能和稳定性最佳的芯处,同时150mA的超低功耗也保证设备的低发热和下游设备的供电能力!
现在来看看背面

i.HUB.4完整的设计了ESD和EMI电路,完善的电路保护,纯净的电源,保证外设和HUB的安全和稳定工作!
[url=http://www.newcathaytech.com/downloads/usbhub/USB2_EMI_ESD_design.pdf]
USB2的EMI和ESD的设计[/url]
上图中的双电源切换部分能保证双电源的隔离,
[url=http://www.newcathaytech.com/downloads/usbhub/dualpwr.pdf]
i.HUB.4 USBHub分析—双电源切换[/url]
另有51nb网友的测试三合USB HUB的文章,摘录于下
[url=http://www.newcathaytech.com/downloads/usbhub/dualpwrswitch_51nb.pdf]
双电源切换——51nb网友测试[/url]
PPTC电路保证在下游出现过流电流甚至极端的电源短路情况下切断电源,保护电本设备和上游主板的USB端口电路!

i.HUB采用的这种晶振是日本原产的,现在大陆还没有厂家能做出这种晶振!
终于写完了,欢迎拍砖,水平有限,还望高手指点!
拆解正德诚技术“黑金” 20/28 USB线缆
此次拆解基于正德诚技术新推出的“黑金”系列20/28 USB线缆作拆解分析,并选用一条贝尔金的黄金线作对比性能测试
黑金系列USB线缆[color=DarkOrange][b]规格[/b][/color]:[color=DarkOrange][b]20/28镀锡无氧铜,镀金脚,外壳镀镍,双屏蔽(铝箔屏蔽+80编织屏蔽),HDPE包信号线,PVC包电源线,黑色PVC外包,5.0 OD(外直径)[/b][/color]

本批黑金系列线提供[color=DarkOrange][b]30cm/100cm/150cm[/b][/color]三种长度的mini usb 线缆,一端为A公USB接头(即接计算机的USB口的接口),一端为mini usb接头(即常见的hub/移动硬盘/mp4/mp3/手机等的接口)
30cm miniusb 线

100cm miniusb 线

150cm miniusb 线

侧剖面

要拆解,先从协议出发来看看具体的规范和要求(USB的具体协议大家请到 [url]http://www.usb.org/developers[/url] 上下载,USB协议和传统的IEEE封闭的只提供给会员的严格保密的协议不同,而是和IP协议的一样,是一个完全开放的协议,并不只提供给会员,而是提供给所有人免费下载,并公开所有细节,从这点来看,相比IEEE,就有了一种平民协议的味道):
先来看看USB协议对电源线的要求:

从上图中,我们可以看到,USB建议的电源线的线粗从最粗的AWG20一直到AWG28,关于AWG,即是American Wire Gauge,是美制电线标准的简称

由上图可看出,AWG数字越小,线径越粗,比如我们能在市面上买到的较好的线,是AWG24,真径约为0.511mm,而黑金系列为AWG20,约为0.813。导线电阻计算公式为:R=ρL/S(其中ρ表示电阻率,R表示电阻,S表示横截面积,L表示导体的长度),圆截面积为S=πR2 ,也就是说,导线电阻和线径的平方成反比,线径越粗,电阻也越低,那么线压降也就越小,这点在后面的测试中也证明了!
从协议中,我们也能看出对电源线的要求:[color=DarkOrange][b]非对绞,PVC绝缘,红线为正,黑线为地[/b][/color]

[color=DarkOrange][b]“黑金”系列线材的电源线为多股镀锡无氧铜绞合而成的AWG20,非对绞。[/b][/color]


接着再来看看USB协议对信号线的要求

从协议中我们可看出几点:
[color=DarkOrange][b]1.线粗为AWG28;
2. 线材至少要求stranded tinned copper,即多股镀锡铜;
3.绝缘要求:HDPE(高密度PE)或发泡PE或发泡PP;
4.颜色分别为绿、白两色;
5.两线对绞,绞距为60mm 到80mm这个范围;[/b][/color]
从上面的截面详图中我们已能看到绿白两色的线。[color=DarkOrange][b]“黑金”为信号线所选用的绝缘材料为PE[/b][/color],实际上在这点上,我们是有所疑问的,因为当时我们在咨询负责贝尔金黄金线的兄弟的时候,他反复强调,这个信号线的绝缘材料一定要是PE,这样才能基本达到90欧的差分阻抗的要求。工厂第一批样线送过来的时候,我们通过燃烧测试,闻到的是煤油味,这和PE的焟烛味明显不合,后经过和工厂确认,样线采用了发泡PP,这个实际上也是在协议要求范围内,而且工厂也说明了发泡PP要好于PE,但鉴于前面那位兄弟的反复强调,在最后订线规格中,还是坚持采用了高密度PE材料,即HDPE,成线回来以后,燃烧测试也变成了焟烛味。不管是工厂的说明,还是我们的测试中,发泡PP不管是在阻燃性还是拉伸性方面都较HDPE要好,而且原材料价格方面更贵,所以对对HDPE的采用,还是有点疑问。如果哪位对材料学有所研究,还请为我们解一下疑。
[color=DarkOrange][b]“黑金”系列信号信由多股镀锡铜绞合而成的AWG28,绞距60mm,完全符合协议要求[/b][/color]。
对于外层屏蔽,协议要求为铝泊加编织的屏蔽,铝箔在射频范围内通常比编织更加有效,网状编织屏蔽在保持良好的柔韧性及抗挠寿命的同时,提供了超群的结构整体性。对于工作在480MBPS的USB差分信号来说,明显是超高频率的射频波段,低频的信号对其影响较小,所以编织在这里更趋向提供结构整体性能。“黑金”系列的的屏蔽层为铝箔加80编的铝编织。
看完了线材,然后来看线头
USBA头(pin脚[color=DarkOrange][b]磷铜镀金[/b][/color],外壳铁镀镍)

USBA内部

USBAA侧面(可清楚的看到方便插拨的防滑齿)

mini USB头(pin脚[color=DarkOrange][b]磷铜镀金[/b][/color],外壳铁镀镍)

mini USB侧面(可清楚的看到方便插拨的防滑齿)

印字,所印字符为:NEWCATHAY TECH USB 2.0 SHIELDED HIGH SPEED CABLE 20AWG/2C 28AWG/1P VW-1 80C 30V ,表明这是一根20/28的高速USB 2.0线缆。




说了这么多关于线材的问题,其实大家最关心的问题莫过于此线和其他线的差别在什么地方。其实对于信号线来说,要求并不高,只要符合差分阻抗(也就是协议中提到的对绞、绞距和外包绝缘材料的问题),用铜或铜包钢差别并不大,因为这么高频率的信号,就会出现一种叫趋肤效应的现象,也就是说信号都基本上是在线材的表面传输,所以里面用什么,差别并不大。这也就是为什么会有铜包钢这种线出现的原因。但是,拜托,这只是针对信号线,如果在电源线对里用铜包钢,那就明显是JS作风了,因为走直流电流,最大的一个问题就是导线的直流电阻,也就是线所带来的线压降的问题,在这个方面,铜和铁不是一个数量级的材料,只能用铜或更高级的材料,当然从性价比来说,基本上只有铜可选。铜当然也有区别,普通铜和无氧铜,他们的电阻率是有差别的,工厂进线的时候确认铜的等级的一个重要指标就是测电阻率,无氧铜的由于含氧量低,电阻率是相当的低,所以最好的材料是无氧铜。“黑金”系列线所用的即是镀锡无氧铜。所以,USB线最大的差别就在两根电源线上,下表中列出了常见直径的铜线材的100米电阻对比

从上表中可以看出,即使是市面上现能见到的最好的24/28的线材,[color=DarkOrange][b]20线的电阻也只有24线的40%的[/b][/color],那是相当的牛,要不为什么贝尔金的黄金线要特别强调其电源线是20的!
废话不多说,以实战为准,我们来测试一下线材的实际表现,在线上带1A电流的负载,来测试一下这条线的表现。为什么选用1A这个电流呢?那是因为这个电流值在现在常用的移动硬盘的启动电流值附近,有一定的代表性,另外呢,选1A的电流,够大,而且由于除数是1,所以测得的电压值能直观看出其电阻值,因为数值上是一样的!选取的线材有30cm/150cm黑金mini usb线和belkin黄金线,
在1A负载下,30cm线的压降为0.08V,而150cm黑金线和belkin的黄金线同为0.17V,在同一个水平上,呵呵,同样规格的线当然是同一水平了!大家也许奇怪为什么这个值不成比例?那是因为不仅有线压降,还有线头的接头电阻和公母头之间的接触电阻,如果假设后两种电阻是相同的,那么代入二元一次方程式计算,可得出每米线的电阻为0.075欧姆,接头电阻为0.0575欧姆。换句话说,就是线头的电阻大约可等效于0.766米的线材!
那么我们来比较相同条件下测试得到的24/28镀锡铜线的相关参数。30cm的压降为0.26V,1.5m的为0.49v,相对于20/28线的0.08和0.17,呵呵,不在一个档次上。
另外,此种测试回路,电流是两次流经usb线缆,所以真正的电阻、压降这些结果都应除2才是真正的线的电阻和压降!
综合以上的拆解和测试,我们基本上可以得出[color=DarkOrange][b]“黑金”系列USB线材已达到20/28这个协议中规定的最高标准线材的性能和质量,和贝尔金的黄金线处于同一水平上![/b][/color]
相关文章参见:
小东西,大文章-USB 线缆分析
[url]http://www.51nb.com/forum/tid747743[/url]
【原创】关于USB口带移动硬盘的的那点事儿
[url]http://www.51nb.com/forum/tid759429[/url]
【原创】i.hub压降解析,对“关于USB口带移动硬盘的的那点事儿”的一点补充
[url]http://www.51nb.com/forum/tid775103[/url]
