極路由HiWiFi拆解評測

相信大家對U盤(pán)都比較熟悉吧，不知道拆開(kāi)看過(guò)沒(méi)有，其目前普遍的方案基本是一個(gè)USB控制器加上一塊NAND FLASH。而極壹的NAND FLASH旁邊也有一塊USB2.0的控制芯片SK6226，而且AR9331支持USB2.0接口，串聯(lián)起所有信息，不難推斷AR9331通過(guò)SK6226控制NAND FLASH來(lái)達到數據存儲的目的。

SK6226+NAND FLASH=“U盤(pán)”

擎泰SK6226是一顆不需要提供外部晶振的USB2.0控制器，內部集成了輸出給NAND FLASH 供電的3.3V和1.8V電壓的LDO。

擎泰SK6226系統框圖

相對于極壹云插件的服務(wù)內容還不太多，配了一個(gè)4G NAND FLASH目前看來(lái)綽綽有余，況且，旁邊還預留了令一個(gè)NAND FLASH的位置，這為以后的升級留下了空間。

WAN口以及LAN口旁邊的3個(gè)芯片就不用多介紹了，以太網(wǎng)變壓器HST-0041SAR，1500V的抗擊穿電壓。

太網(wǎng)變壓器HST-0041SAR

電源系統

差不多看完了整個(gè)板子的系統，基本了解極壹工作原理后，我們再來(lái)看下其最平常但也是最重要的一部分--供電系統。

5Vmicro USB供電系統

極壹也算是開(kāi)創(chuàng )了大眾路由器的一個(gè)精品路線(xiàn)，將普通的大個(gè)的圓形電源孔適配器改成了micro-USB接口供電，而且適配器也換成了不會(huì )占插座孔的迷你型，這不僅提升了美觀(guān)，還能提供多種不同供電方式，比如通過(guò)標準的500mA電流輸出的USB接口供電，可以插在電腦主機上、或者移動(dòng)電源USB HOST接口上。但限于A(yíng)R9331的功耗在300mA左右，供電系統的額定電流至少要達到400mA標準。

為了清楚明白的知道極壹的整個(gè)供電系統，我們先把PCB上需要供電的元器件例舉出來(lái)。

極壹IC器件工作電壓

考慮到電路中電壓的層級，我們可以分為兩部分，一部分為5V，另一部分為3.3V以下（包括3.3V）。5V供電電路部分主要包括USB2.0控制器SK6226以及NAND FLASH。這部分電路不是說(shuō)直接插上5Vmicro-USB接口供電就開(kāi)始工作，我們需要通過(guò)AR9331主控芯片來(lái)控制，所以需要找一個(gè)可以支持控制信號的配電開(kāi)關(guān)。如果再深入一點(diǎn)，考慮到電路短路情況的可能，造成大電流，這個(gè)配電開(kāi)關(guān)可以關(guān)閉，或者說(shuō)可以根據負載調節到一個(gè)安全的恒流模式，這是非常重要的，板子可能出現突發(fā)的短路或者大電流情況，能很好的保護整個(gè)電路。因為從極壹PCB上的器件無(wú)法看出采用的是什么型號的配電開(kāi)關(guān)，跟據實(shí)際推斷情況，筆者找了一顆可限流的配電開(kāi)關(guān)--德州儀器的TPS2051C，作為選型參考。

TPS2051C原理框圖

配電開(kāi)關(guān)TPS2051C的FLT信號低有效，開(kāi)漏輸出，預防開(kāi)關(guān)開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)的瞬態(tài)浪涌尖峰脈沖以及器件溫度過(guò)高。其主要職能是在電路大電流的情況下通過(guò)FLT信號來(lái)調節使電路處于一個(gè)安全的恒流模式。

而另一部分的3.3V供電電路，采用的是Ti的降壓轉換器TLV62080，支持最高1.2A的負載。

降壓轉換器TLV62080原理圖

在TLV62080的資料中能直接找到官網(wǎng)的推薦原理圖，電壓的輸出值為一個(gè)公式V_out=V_FB*（1+R₁/R₂），其中V_FB=0.45V，不過(guò)為了使輸出的電壓精確，確保R₂的選值范圍小于40KΩ。原理圖的設計相對簡(jiǎn)單，但是在PCB LAYOUT的過(guò)程中，輸入輸出電容以及電感布局時(shí)盡量靠近TLV62080，減少布線(xiàn)長(cháng)度，電源線(xiàn)盡量寬廣，這樣可以減少阻抗及寄生電感。

3.3V的供電問(wèn)題解決了，DDR1的2.5V電壓及以太網(wǎng)變壓器的3.0V電壓是通過(guò)PNP電路將3.3V電壓實(shí)現小幅壓降來(lái)解決的。

輸出2.5V及3.0V的PNP電路

極壹PCB板的背面沒(méi)什么元器件，最惹人留意的莫過(guò)于中間的條狀裸銅和圓孔以及板卡兩邊的兩條金屬邊？有何用意？

極壹PCB反面

前面已經(jīng)提過(guò)，AR9311作為一款單芯片無(wú)線(xiàn)路由解決方案，將發(fā)熱量非常高的功放也集成了進(jìn)去，眾所周知，路由器屬于不斷電一直連續工作的電器，而這對整個(gè)AR9331散熱是個(gè)極為嚴峻的考驗，在一般的設計中，底部留孔是必須的，而在設計允許的范圍內，AR9331 SOC背面預留越多裸銅越好，對于功耗以及發(fā)熱量比較大的芯片，這樣做的目的無(wú)非就是：

• 一是利于空氣過(guò)流時(shí)散熱
• 二是可以貼導熱墊片導熱到外殼

而兩邊的金屬條又涉及到產(chǎn)品品質(zhì)安全的一個(gè)重要問(wèn)題，電磁兼容性EMC以及抗靜電處理。眾所周知，極壹的陽(yáng)極氧化鋁外殼能很好的屏蔽自身對其他設備的干擾，同時(shí)也能很好的屏蔽來(lái)自其他設備的電磁輻射干擾，而且有較好的抗靜電能力。然而，在實(shí)際產(chǎn)品設計中，我們需靠考慮的更深入，裸露在外的不僅只有外殼，還包括供電的Micro-USB接口、Ethernet網(wǎng)口、RESET按鍵、SMA純銅接口天線(xiàn)。

細心的網(wǎng)友會(huì )發(fā)現，除了極壹將兩邊金屬條分別用兩個(gè)大電容和板子自身地單點(diǎn)相連外，其micro-USB供電接口，SMA純銅天線(xiàn)接口，Ethernet網(wǎng)口以及Reset按鍵都用大電容與主地面單點(diǎn)連接起來(lái)，這樣做有效的保護了整個(gè)板子防止來(lái)自外界的靜電危害，這也是在設計中必須要考慮到的整機防靜電處理。

剖析完極壹的整個(gè)設計方案，其基本工作原理框圖如下：

極壹原理框圖

最后，做個(gè)小結，不得不說(shuō)，極壹在硬件方案選擇上難免會(huì )讓人覺(jué)得有些失望，但是精雕細琢的外殼以及細節的處理具備了極其專(zhuān)業(yè)精神及做事態(tài)度，而且更重要的是極壹對傳統路由的改造和顛覆，創(chuàng )新式的云插件服務(wù)內容，開(kāi)創(chuàng )了路由的革新。