Made with KiCad（九十五）：USB-C 一分三多口转换器-电子发烧友网

“一分三转换电路板，用于将 5V 3A USB 电源转换为 3 个 5V 1A USB 电源。”

Made with KiCad 系列将支持新的展示方式。直接将以下链接复制到浏览器中：

https://www.eda.cn/ecadViewer/viewerPage/?xmlId=a6429231-178e-4b52-9f14-356a8854fdc9&fileZip=https%3A%2F%2Fwww.eda.cn%2Fdata%2Fdesign%2Fdemo%2Fa6429231-178e-4b52-9f14-356a8854fdc9.zip 即可动态查看设计的原理图、PCB、3D 及 BOM，查询设计中器件、走线、焊盘的属性详情。还可以在原理图中与AI小助手互动，帮您更高效地学习设计细节：

注：目前移动端还未优化，建议在 PC 上查看。

概览

随着 USB-C 被广泛用于设备充电，我现在可以携带一个紧凑型 45W USB-C GaN 充电器和电缆旅行，并用该充电器为所有 USB-C 设备（手机、笔记本电脑、相机、手电筒、移动电源、耳机等）充电。但是，当我需要为多个设备充电时，尤其是夜间，只有一根电缆和一个充电器通常会受到限制，而且许多 USB-C 设备在夜间充电只需要 5V 电压和很少的瓦数。此分线器可连接到现有的 USB-C 电缆上，使用单个充电器同时为这些设备充电，而无需笨重的多端口充电器和多根电缆。为了安全起见，分线器仅在连接到充电器时输出电源，这表明它实际上可以提供 3A 电流，并包含一个可复位保险丝以保护过流。当它连接到有源 USB-C 电缆时，白色 LED 会亮起。如果电源能够提供 5V 3A，则绿色 LED 会亮起，并表示输出已通电。

输出的 D+ 和 D- 短路，表示它们可以提供 ~~~1A~~~ 1.5A 电流（根据 USB 电池充电标准）。

设计分线器仅在 USB-C 输入能够提供 5V 3A 时通电。这是通过监控 USB-C CC 线路并检查那里的信号是否大于 1.25V 来实现的。根据 USB-PD 标准，如果 CC 引脚上的电压大于 1.31V，则表示电源能够提供 5V 3A。只有这样，输出才会通电（绿色 LED 指示）。否则，输出将关闭。 CC 线路电压检查由一对比较器完成，它们分别监控 2 条 CC 线路（因为 USB-C 输入电缆可以以任意方式插入）。CC 线电压与 1.25V 参考电压（由 ST TS4061AICT-1.25 分流二极管参考提供）进行比较 - 1.31V 电压参考会更精确，但不容易获得，并且 1.25V 高于 1.5A 电源的 1.16V 截止值，并且工作正常。比较器的输出通过一对二极管（用作或门）馈送到 SiP32509 高端开关上的 ENABLE 输入，该开关打开和关闭输出。该设备由 3A 可复位保险丝（Littelfuse 1812L300MR）进行过流保护。CC 线和 +5V 总线采用 SRV05-4 ESD 二极管阵列和 ESD5Z5V0 TVS 二极管进行 ESD 保护。请注意，输出电缆需要在输出 CC 和 5V 之间使用 56K 上拉电阻，以符合 USB-C 协议 - 如果缺少这些电阻，某些设备可能无法充电。USB-A 转 USB-C 电缆需要包含此电阻，因此建议将切割的 USB-A 转 C 电缆的 USB-C 端用于输出电缆。

外壳文件夹中提供了 3D 打印外壳设计。外壳设计旨在以两半 3D 打印；在我的设计中，它们是用半透明的 PETG 打印的，以使指示灯 LED 可以透过。下部外壳具有嵌入式 M3 螺母 - 必须在适当的层暂停打印，并且需要在恢复打印之前插入 M3 螺母。两半用 M3x8 埋头螺钉拧在一起。外壳设计为使用宜家 SITTBRUNN USB-A 转 USB-C 电缆，因为这些电缆广泛可用且价格低廉。末端包裹在 Qualtek Q5-3X-3/16-01-QB48IN-25 粘性热缩管中以消除应力。为了散发 SiP32509 高压侧开关 (U2) 的热量（预计在 3A 时会产生约 0.4W 的热量），必须对外壳进行灌封以促进热传递，或者必须在 SiP32509 和外壳之间使用导热垫。下部外壳灌封处有一个小孔，用于将灌封化合物（或热胶或硅胶）注入外壳 - 使用高粘度灌封化合物以避免其进入输入 USB-C 连接器。下部外壳导热垫在 SiP32509 IC 上方有一个小凸起，用于在其和外壳之间放置 1.5 毫米厚的热焊盘。

原理图 & PCB