Johdatus USB-keskittimiin ja ohjaimiin
USB-keskitin-kutsutaan usein USB-jakajaksi-on oheislaitteiden laajennuslaite, jota käytetään lisäämään käytettävissä olevien USB (Universal Serial Bus) -porttien määrää. Sen ensisijainen tehtävä on ottaa yksi USB-portti laitteesta (kuten tietokoneesta tai virtapankista) ja jakaa se useisiin portteihin, joita voidaan käyttää samanaikaisesti. Tämä ratkaisee natiiviporttien riittämättömyyden ja vastaa käyttäjän tarpeeseen yhdistää useita USB-oheislaitteita kerralla. käyttäjä voi esimerkiksi yhdistää laitteita, kuten flash-aseman, hiiren, näppäimistön, ulkoisen kiintolevyn ja matkapuhelimen samanaikaisesti käyttämällä vain yhtä keskitintä, jolloin laitteita ei tarvitse kytkeä ja irrottaa jatkuvasti.
USB-keskittimien ja ohjaimien luokitus
USB-keskittimet jaetaan kahteen tyyppiin: passiiviset ja aktiiviset. Passiiviset keskittimet eivät vaadi ulkoista virtalähdettä; ne käyttävät virtaa suoraan isäntälaitteen USB-portista. Ne sopivat pienitehoisille-oheislaitteille, kuten flash-asemille, langattomille verkkosovittimille, hiirille ja näppäimistöille. Nämä keskittimet ovat kompakteja ja kannettavia, joten ne sopivat ihanteellisesti käytettäväksi tien päällä. Aktiiviset keskittimet vaativat itsenäisen ulkoisen virtalähteen, jonka avulla ne voivat toimittaa vakaata ja riittävää tehoa jokaiseen porttiin. Ne voivat ohjata suuritehoisia-oheislaitteita-kuten kannettavia kiintolevyjä, näyttöjä ja jäähdytyslevyjä-ja ylläpitää vakaata tiedonsiirtoa, kun useita laitteita on yhdistetty, mikä estää ongelmia, kuten nopeuden putoamisen tai yhteyden katkeamisen. Näin ollen ne sopivat paremmin kiinteisiin työpöytäasennuksiin. Lisäksi keskittimet luokitellaan USB-protokollaversion mukaan; markkinoiden päätuotteita ovat USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1/3.2 ja uusimmat USB4-keskittimet. Jokainen versio tukee erilaista maksimitiedonsiirtonopeutta, ja korkeammat versiot tarjoavat nopeampia nopeuksia kaistanleveyttä{17}}intensiivisille laitteille, kuten{18}}nopeille ulkoisille SSD-levyille ja ulkoisille näytönohjainkorteille. Joissakin USB-keskittimissä on myös ominaisuuksia, kuten kortinlukijat, PD-pikalataus ja HDMI-videolähtö, mikä yhdistää erilaisia laajennustarpeita ja virtaviivaistaa työpöytäasetuksia entisestään.
USB-ohjain on ydinyksikkö, joka hallitsee tiedon ja komentojen siirtoa USB-laitteiden ja isännän välillä. Se voi viitata joko tietokoneen emolevyyn tai laitteen piirisarjaan integroituun laitteistosiruun tai siihen liittyvään ohjainohjelmistoon; kummassakin tapauksessa se on kriittinen komponentti, joka varmistaa koko USB-järjestelmän oikean toiminnan. Laitteistokomponenttina USB-ohjain on tyypillisesti integroitu emolevyn Southbridge-siruun tai itsenäiseen ohjauspiiriin. Se hallitsee tehtäviä, kuten tiedonsiirtoa, kaistanleveyden varaamista ja laitteen tunnistamista kaikille isännän USB-porteille. Se koordinoi useita samanaikaisesti kytkettyjä USB-laitteita, välittää isäntäkomennot asianmukaisille oheislaitteille ja käsittelee oheislaitteiden palauttamia tietoja ennen sen välittämistä isäntäprosessorille. Eri sukupolvet USB-ohjaimet tukevat erilaisia USB-protokollia; esimerkiksi varhaiset UHCI- ja OHCI-ohjaimet tukivat USB 1.1:tä, kun taas myöhempi EHCI-ohjain tuki USB 2.0:aa. XHCI (eXtensible Host Controller Interface) on nykyinen valtavirran standardi; USB 3.0:n myötä laajalle levinnyt se tarjoaa taaksepäin yhteensopivuuden vanhempien USB-protokollien kanssa samalla, kun se tukee suurempaa kaistanleveyttä ja joustavampaa virranhallintaa nykyaikaisten nopeiden -USB-laitteiden kanssa. Ohjelmistotasolla USB-ohjain on olennaisesti laiteohjain, joka yhdistää laitteistoohjaimen ja käyttöjärjestelmän. Käyttöjärjestelmä luottaa tähän ohjaimeen tunnistaakseen laitteistoohjaimen ja hallitakseen kaikkia kytkettyjä USB-laitteita; ohjaimen toimintahäiriöt voivat johtaa ongelmiin, kuten laitteiden tunnistamisen epäonnistumiseen tai yhteyden katkeamiseen tiedonsiirron aikana.
Tietyt USB-keskittimien ja ohjaimien mallit
TPS2585x-Q1 on integroitu USB-latausporttiratkaisu, joka sisältää tehokkaan-synkronisen DC/DC-muuntimen. Se integroi myös tunnistus- ja ohjaustoiminnot, mikä mahdollistaa sen toimimisen USB-akun lataus 1.2- ja Type{6}}C-porttina.
TPS2585x-Q1 on pitkälle integroitu USB Type{3}}C -latausohjain, joka on suunniteltu yksiporttisille-sovelluksille.
Laitteessa on monoliittinen, synkroninen, tasasuunnattu, porrastettu -alassäädin, jossa on sisäiset virran MOSFETit, sekä USB-virran{1}}rajoituskytkin, jossa on automaattinen latausportin tunnistus. TPS2585x-Q1 tarjoaa kompaktin, tehokkaan-ratkaisun, joka tarjoaa erinomaisen kuormituksen ja linjan säädön laajalla tulojännitealueella. Synkroninen buck-säädin käyttää huippuvirran-tilan ohjausta ja sisäistä kompensaatiota suunnittelun yksinkertaistamiseksi. Mallissa TPS25854-Q1 FREQ-nastassa oleva vastus mahdollistaa kytkentätaajuuden asettamisen välille 200 kHz - 800 kHz. Mallissa TPS25855-Q1 FREQ-nastassa oleva vastus mahdollistaa kytkentätaajuuden asettamisen välille 200 kHz - 3 MHz. Toimimalla alle 400 kHz:n taajuuksilla saavutetaan korkeampi järjestelmän hyötysuhde, kun taas yli 2,1 MHz:n toiminta välttää AM-radiokaistan ja mahdollistaa pienempien induktorien käytön.
TPS2585x-Q1 sisältää standardinmukaiset USB Type-C -portin ohjaintoiminnot, mukaan lukien Configuration Channel (CC) -logiikka 3 A ja 1,5 A nykyiselle mainokselle. Integrated Battery Charging (BC1.2) -tuki tarjoaa sähköiset ominaisuudet, joita vaaditaan vanhoille ei--tyypin-C-USB-laitteille, jotta voidaan määrittää USB-portin lähdekapasiteetti USB-datalinjasignaalin kautta.
TPS2585x-Q1 tukee älykästä lämmönsäätöä, jonka avulla lähtövirtaa voidaan säätää ulkoisten TS-kynnysten perusteella. Lisäksi laitteessa on VCONN-virtalähde, joka täyttää USB 3.1 -virtavaatimukset. Sen korkea järjestelmäintegraatiotaso ja pieni tilantarve tekevät siitä erityisen sopivan yksiporttisiin-sovelluksiin.
TPS2585x-Q1:ssä on kiinteä 5,1 V:n lähtöjännite. Siinä on myös tarkkuusvirta-tunnistinvahvistin käyttäjän ohjelmoitavaan-kaapelin jännitehäviön kompensointiin ja virtarajan säätöön. Kaapelin maksimikompensointijännite on 400 mV. Kaapelin kompensointi mahdollistaa buck-säätimen lähtöjännitteen vaihtelun lineaarisesti kuormitusvirran kanssa korvatakseen jännitehäviöitä, jotka johtuvat johtoresistanssista autojen kaapeloinnissa, mikä auttaa kannettavia laitteita saavuttamaan optimaalisen latausvirran ja -jännitteen raskaassa kuormituksessa. Kytketystä kannettavasta laitteesta mitattu väyläjännite pysyy olennaisesti vakiona kuormitusvirrasta riippumatta, jolloin kannettavan laitteen akkulaturi voi toimia ihanteellisissa olosuhteissa.
USB-keskittimen ja ohjaimen parametrit
|
Tyyppi |
CC-ohjain, DC/DC-muunnin |
|
Toiminto |
Tyyppi-C |
|
Sisäinen voimapolku |
5 V 3 A |
|
Voiman rooli |
Lähde |
|
Datan rooli |
Tietoton |
|
Vaihtoehtoinen tila |
Ei |
|
Tyhjän akun tuki |
Ei |
|
Luokitus |
Autoteollisuus |
|
Käyttölämpötila-alue ( aste ) |
-45-125 |
Suositut Tagit: usb-keskittimet ja -ohjaimet, Kiina usb-keskittimien ja -ohjainten valmistajat, toimittajat
