老宇哥出手,100W快充 + USB3.0高速传输(3A1C),这个开源HUB项目太香了!

21ic电子网 2025-08-23 10:00
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在日常开发中,USB HUB几乎是必不可少的工具,最近刚好需要一个HUB,作为一个电子工程师,我决定自己动手,设计并打造了一款自己的HUB,基于这个过程,顺便温习一下USB、PD的一些知识,如果大家有兴趣,咱们可以一起学习。

说一下我的情况,我的电脑只有2个Type-C口,所以设计的HUB必须支持快充,C口转A口最好有3个,额外再多一个C口更好。

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网上找了一圈,最终选定了沁恒微的CH634X这颗芯片做了一款HUB,已经打样测试完,现在决定全部资料开源给大家进行复刻

🔧 项目简介:

一款为开发者量身定做的 USB HUB,整个USB HUB项目包含以下接口配置:

  • 上行 Type-C 口:接入电脑主机,承担数据传输与充电功能

  • 独立供电 Type-C 口:支持最大100W PD快充输入(20V/5A)

  • 1个USB-C下行接口:连接USB-C设备实现高速通信

  • 3个 USB-A下行接口:完美兼容鼠标、键盘、U盘、调试器等外设

所有的接口,都做了电源管理,安全稳定,支持边充边用、盲插盲用。

为什么选 CH634X?

CH634X芯片是一款带PD功能的高性能 USB3.0 控制芯片,主要性能特点:

  • 单芯片集成4口USB3.2 Gen1(5Gbps) HUB和Type-C PD功能
  • 原生支持Type-C电源100W快,支持PDHUB和拓展
  • 内置两组Type-C双通道 USB3.0 PHY和双PD PHY,原生支持Type-C正反插自适应
  • 具有独立的SS HUB控制器和USB2.0 HUB控制器
  • 支持 Type-C 上下行口热插拔识别与角色切换,便于2个主机管理多个设备

  • 集成了3.3V的LDO调压器和1.2V的DC-DC降压器,支持外部5V电源供电,外围精简
  • 支持通过I/O引脚配置独立或整体控制、供电模式等功能
  • 封装小巧,适合各种紧凑布局
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最关键的是:国产、自研、文档齐全,易于上手!

项目架构图&PCB预览

接口配置:

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原理图,具体原理分析下一篇文章介绍:
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PCB用立创EDA制作,采用4层板设计,专门优化了电源走线与高速信号完整性。

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PCB 3D

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外壳文件

外壳提供STP格式,大家可以3D打印,外壳还有很多优化空间。

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提供交互式BOM清单,以及excel版本的BOM,PCB工程中就已经包含了标准化元器件信息,99%的器件均可在立创商城直接找到。

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PCB为4层板,USB涉及到的高速信号需要走差分信号,并进行阻抗管控,层压结构采用嘉立创 JLC04161H-3313,阻抗管控,免费的±20%。
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⚡ 实测效果:PD快充 + 高速传输一个不落!

💻 插入Windows电脑测试,PD握手成功,支持 20V/5A 快充

🚀 同时连接U盘/调试器/外设,USB3.0速度可达400MB/s+

🔌 使用小米/Anker/绿联等主流PD充电器,均握手无压力

📱 给手机、笔记本充电 + 外设传输,边用边充非常流畅

Windows系统 HP电脑电量10%以下充电功率能达到95W

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MAC系统 18款macbook pro电量10%以下充电功率能达到58W,新款MAC支持到100W应该没问题。

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Type-A口高速传输测试,固态硬盘采用闪迪 500GB NVMe固态硬盘,Type-C接口,最高速度1050MB/s,远高于USB3.2 Gen1(5Gbps)的速度,所以用这个SSD测试就能测试出USB口的最大传输速度,实际不同的电脑测试出来的结果会有一些差别,本次测试电脑型号为OptiPlex 7080。

测试软件用CrystalDiskMark8_0_6Aoi,测试结果如下:

固态硬盘直连电脑测试,读828MB/s,写833MB/s:

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经过Hub后A口测试读448MB/s,写446MB/s:

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经过Hub后C口测试,读448MB/s,写446MB/s:

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完全开源,欢迎大家 Fork & DIY

我会将整个项目的内容发布到立创开源硬件平台,包括:

✅ 原理图设计+4层PCB(立创EDA)

✅ 3D外壳模型(塑料外壳+铝合金可选)

✅ BOM物料清单

✅ 原理分析

大家搜“100W快充+USB3.0(3A+1C)高速传输 PD HUB”就可以找到项目,可以很方便的进行复刻,相关外壳3D,BOM,原理图PCB等文件都可以从这里下载。(文末点击阅读原文直达)

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为什么我要开源这个项目?

与其等,不如自己做;与其藏,不如分享。

这正是这个项目的初衷 —— 用开源推动国产芯片更广泛应用,也让更多电子爱好者可以低成本DIY一个实用的桌面工具。

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读到这里的都是忠实的粉丝了,大家一键三连点赞👍支持下国产芯片和开源项目。

留言交流🗨️提出想法、建议、改进点。

分享扩散 🚀 让更多朋友加入到国产芯片生态中!

你觉得这样的HUB实用吗?大家可以在原文下面留言告诉我,我将抽1位幸运粉丝送出一个实物样品!🎁

因为篇幅问题,本篇我们先把项目开源出来,下一篇我们重点分析下整个板子的工作原理,芯片大概是怎么工作的,PD是怎么握手的,再重点分析。


END


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