极路由HiWiFi拆解评测

相信大家对U盘都比较熟悉吧，不知道拆开看过没有，其目前普遍的方案基本是一个USB控制器加上一块NAND FLASH。而极壹的NAND FLASH旁边也有一块USB2.0的控制芯片SK6226，而且AR9331支持USB2.0接口，串联起所有信息，不难推断AR9331通过SK6226控制NAND FLASH来达到数据存储的目的。

SK6226+NAND FLASH=“U盘”

擎泰SK6226是一颗不需要提供外部晶振的USB2.0控制器，内部集成了输出给NAND FLASH 供电的3.3V和1.8V电压的LDO。

擎泰SK6226系统框图

相对于极壹云插件的服务内容还不太多，配了一个4G NAND FLASH目前看来绰绰有余，况且，旁边还预留了令一个NAND FLASH的位置，这为以后的升级留下了空间。

WAN口以及LAN口旁边的3个芯片就不用多介绍了，以太网变压器HST-0041SAR，1500V的抗击穿电压。

太网变压器HST-0041SAR

电源系统

差不多看完了整个板子的系统，基本了解极壹工作原理后，我们再来看下其最平常但也是最重要的一部分--供电系统。

5Vmicro USB供电系统

极壹也算是开创了大众路由器的一个精品路线，将普通的大个的圆形电源孔适配器改成了micro-USB接口供电，而且适配器也换成了不会占插座孔的迷你型，这不仅提升了美观，还能提供多种不同供电方式，比如通过标准的500mA电流输出的USB接口供电，可以插在电脑主机上、或者移动电源USB HOST接口上。但限于AR9331的功耗在300mA左右，供电系统的额定电流至少要达到400mA标准。

为了清楚明白的知道极壹的整个供电系统，我们先把PCB上需要供电的元器件例举出来。

极壹IC器件工作电压

考虑到电路中电压的层级，我们可以分为两部分，一部分为5V，另一部分为3.3V以下（包括3.3V）。5V供电电路部分主要包括USB2.0控制器SK6226以及NAND FLASH。这部分电路不是说直接插上5Vmicro-USB接口供电就开始工作，我们需要通过AR9331主控芯片来控制，所以需要找一个可以支持控制信号的配电开关。如果再深入一点，考虑到电路短路情况的可能，造成大电流，这个配电开关可以关闭，或者说可以根据负载调节到一个安全的恒流模式，这是非常重要的，板子可能出现突发的短路或者大电流情况，能很好的保护整个电路。因为从极壹PCB上的器件无法看出采用的是什么型号的配电开关，跟据实际推断情况，笔者找了一颗可限流的配电开关--德州仪器的TPS2051C，作为选型参考。

TPS2051C原理框图

配电开关TPS2051C的FLT信号低有效，开漏输出，预防开关开启关闭时的瞬态浪涌尖峰脉冲以及器件温度过高。其主要职能是在电路大电流的情况下通过FLT信号来调节使电路处于一个安全的恒流模式。

而另一部分的3.3V供电电路，采用的是Ti的降压转换器TLV62080，支持最高1.2A的负载。

降压转换器TLV62080原理图

在TLV62080的资料中能直接找到官网的推荐原理图，电压的输出值为一个公式V_out=V_FB*（1+R₁/R₂），其中V_FB=0.45V，不过为了使输出的电压精确，确保R₂的选值范围小于40KΩ。原理图的设计相对简单，但是在PCB LAYOUT的过程中，输入输出电容以及电感布局时尽量靠近TLV62080，减少布线长度，电源线尽量宽广，这样可以减少阻抗及寄生电感。

3.3V的供电问题解决了，DDR1的2.5V电压及以太网变压器的3.0V电压是通过PNP电路将3.3V电压实现小幅压降来解决的。

输出2.5V及3.0V的PNP电路

极壹PCB板的背面没什么元器件，最惹人留意的莫过于中间的条状裸铜和圆孔以及板卡两边的两条金属边？有何用意？

极壹PCB反面

前面已经提过，AR9311作为一款单芯片无线路由解决方案，将发热量非常高的功放也集成了进去，众所周知，路由器属于不断电一直连续工作的电器，而这对整个AR9331散热是个极为严峻的考验，在一般的设计中，底部留孔是必须的，而在设计允许的范围内，AR9331 SOC背面预留越多裸铜越好，对于功耗以及发热量比较大的芯片，这样做的目的无非就是：

• 一是利于空气过流时散热
• 二是可以贴导热垫片导热到外壳

而两边的金属条又涉及到产品品质安全的一个重要问题，电磁兼容性EMC以及抗静电处理。众所周知，极壹的阳极氧化铝外壳能很好的屏蔽自身对其他设备的干扰，同时也能很好的屏蔽来自其他设备的电磁辐射干扰，而且有较好的抗静电能力。然而，在实际产品设计中，我们需靠考虑的更深入，裸露在外的不仅只有外壳，还包括供电的Micro-USB接口、Ethernet网口、RESET按键、SMA纯铜接口天线。

细心的网友会发现，除了极壹将两边金属条分别用两个大电容和板子自身地单点相连外，其micro-USB供电接口，SMA纯铜天线接口，Ethernet网口以及Reset按键都用大电容与主地面单点连接起来，这样做有效的保护了整个板子防止来自外界的静电危害，这也是在设计中必须要考虑到的整机防静电处理。

剖析完极壹的整个设计方案，其基本工作原理框图如下：

极壹原理框图

最后，做个小结，不得不说，极壹在硬件方案选择上难免会让人觉得有些失望，但是精雕细琢的外壳以及细节的处理具备了极其专业精神及做事态度，而且更重要的是极壹对传统路由的改造和颠覆，创新式的云插件服务内容，开创了路由的革新。