一种4口USB集线器设备的制作方法

本实用新型涉及一种集线器，具体是一种4口USB集线器设备。

背景技术：

1.目前现有单TT架构(图1)产品，所有下游端口共用一个转发器(TT:Transaction translator),在下游端口同时使用时，转发器将产生瓶颈对下游的传输速度产生影,如果进行数据拷贝，使得工作时间变长降低生产效能。

2.而市场上采用类似RTS5411一样具备MTT架构的芯片，主芯片核心所需3.3V，1.2V供电多采用芯片上的单元电路，存在发热量大，USB3.0高速工作时情况更为严重，连续工作时间长一点就会出有不稳定，掉盘现象，并不适合长时间不间断工作。

3.市场上已有USB3.0集线器多只有一个总电源开关，要对下游其中一个端口上的设备进行调试时会对整个产品产生影响。

4.现有产品外形较大，需要外接连接电脑的数据线、电源线，多台同时使用较为占地方，布线杂乱，且产品更换麻烦。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种4口USB集线器设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种4口USB集线器设备，包括主核芯片、端口LED指示灯、DC/DC模块和上行端口，所述主核芯片分别连接端口LED指示灯、DC/DC模块和上行端口，主核芯片上还连接有4路USB接口，所述USB接口均通过与之匹配的过流保护开关连接5V电源输入端，主核芯片通过上行端口连接PC端。

作为本实用新型的优选方案：所述USB接口为USB3.0接口。

作为本实用新型的优选方案：所述主核芯片的型号为RTS5411。

作为本实用新型的优选方案：所述主核芯片上还连接有12M赫兹晶振。

作为本实用新型的优选方案：所述主核芯片上还连接有SPIF芯片或Flash芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1.由于产品核心芯片具有MTT架构，每个下游端口配备一个TT(Transactiontranslator)，避免下游端口同时并发时出现瓶颈，数据传输效率更高，如：在做U盘数据批量拷贝时能缩短所需时间，提高生效率。2.由于芯片系统所需核3.3V，1.2V均由外置DC to DC电路供电，减小主芯片的整体功耗而降低了芯片内核温度，从而使产品能适应更高工作环境温度，能较好的稳定长时间不间断工作。3.由于下游端口电源开关独立，能在产品出现异常或需调试，直接关掉该端口的供电，不会对其它端口产生影响，当下游端口上的外接设备电流超过正常范围或短路时，端口上的过流保护器件将自动切断输出电流，使本设备和外接设备得到保护。4.产品为模块化板卡，没有接插线，即插即用，不用考虑布线问题，工作面更为简洁，产品易于安装维护和替换。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为主核芯片RTS5411内部方框图；

图3为设备供电/连接电脑接口电路图；

图4为主核芯片RTS5411、晶振及外围电路图；

图5为外置SPI/Flash IC、下游端口LED、主芯片3.3V/1.2V供电电路图；

图6为下游4个USB3.0连接口电路图；

图7为下游端口供电开关与过流保护电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-7，实施例1：本实用新型实施例中，一种4口USB集线器设备，包括主核芯片、端口LED指示灯、DC/DC模块和上行端口，所述主核芯片分别连接端口LED指示灯、DC/DC模块和上行端口，主核芯片的型号为RTS5411，该芯片内含4个TT架构，每个下游端口配备一个TT(Transaction translator)，避免下游端口同时并发时出现瓶颈，数据传输效率更高，如：在做U盘数据批量拷贝时能缩短所需时间，提高生效率，主核芯片上还连接有4路USB接口，所述USB接口均通过与之匹配的过流保护开关连接5V电源输入端，主核芯片通过上行端口连接PC端。主核芯片上还连接有12M赫兹晶振。主核芯片RTS5411、晶振及外围电路具体电路如图4所示，外接电脑USB3.0接口中的USB2.0差分对线USP1_DP/DM，USB3.0差分对线USP1_SSTX+/SSTX-和USP1_SSRX+/SSTX-,通道经图4中CN1连接器连接到产品主板后，通过走线连接到RTS5411的PIN:56/57,59/60,62/63,进入芯片内部处理电路。Y1为12MHz晶体，连接到芯片内部振荡器给系统提供基准时钟。主核芯片上还连接有SPIF芯片或Flash芯片。外置SPI/Flash IC电路如图5所示，可以通过改写Flash数据达到订制不同功能，U4部份为5V转1.2V电路，U3部份为5V转3.3V电路，提供RTS5411芯片内部所需电源。LED1～LED4部份为4个下游USB端口的数据连接指示灯，当下游USB端口接入设备被连接时，相应端口的LED灯点亮。

4个USB3.0接口电路如图6所示，从RTS5411芯片引出的4个USB3.0/2.0通道的差分线对，分别连接到上图中的USB1、USB2、USB3、USB4四个标准USB3.0A型母座连接器上，外接设备通过这四个接口连接主芯片RTS5411，再由RTS5411与电脑实现连接。

实施例2：在实施例1的基础上，本设计的4个USB端口的供电开关、过流保护电路如图7所示，+5V电源分别需要通过SW1～SW4开关，再经U5～U8四个过流保护芯片分别输出V_5V_DP1、V_5V_DP2、V_5V_DP3、V_5V_DP4四路给4个USB端口供电。其中U5,U6,U7,U8为可编程改变输出限流大小的专用过流保护芯片，其内部集成了一个内阻为40m欧的MOS管开关，通过改变芯片IS脚外接到地的一个电阻阻值，可以设置芯片从IN脚(PIN5)到输出端VO(PIN1)的电流大小(最大2A)。当输出端或下游设备出现电流过大超过设计限定值或短路时，该芯片将以20nS的速度瞬间切断输出电流，从而使得本设备和下游设备得到保护，当异常情况解除，芯片会自动恢复到正常输出状态。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。