USB 3.1-GL3510-52芯片原理图设计

GL3510-52是一款由Genesys Logic（创惟科技）研发的USB转换芯片，具有以下特点：

端口功能与兼容性

它是一款4端口/2端口、低功耗、可配置的集线器控制器，符合USB 3.1 Gen1规范。上行端口支持SS（SuperSpeed）、HS（High - Speed）和FS（Full - Speed）三种流量，下行端口支持SS、HS、FS和LS（Low - Speed）流量。它支持超高速、高速和全速USB连接，并完全向后兼容所有USB 2.0和USB 1.1主机12。

物理层集成与性能

集成了Genesys Logic自主研发的USB 3.1 Gen1超高速发送/接收物理层（PHY）和USB 2.0高速PHY，传输速率可达5Gbps，能够实现一口扩展至4口的功能。

电源相关特性

内置5V至3.3V和5V至1.2V稳压器，这一特性节省了客户BOM成本，简化PCB设计。只需要一个5V电源，无需外加3.3V、1.2V，不过芯片温度会比外部电源供电时稍稍偏高（也可采用外部电源供电）。

充电功能

自带快速充电功能，符合USB - IF电池充电规范rev1.2，可以为苹果、三星Galaxy等设备进行快速充电，任何设备投诉BC1.2/1.1。它还允许便携式设备从GL3510充电下游端口（CDP1）或专用充电端口（DCP2）汲取高达1.5A的电流，并且可以使系统在睡眠和关机模式下为手持设备快速充电。支持ACA - Dock或专有充电协议，支持苹果1A/2.1A/2.4A及三星Galaxy设备快速充电2。

其他特性

有1个控制管和1个中断管，片上还有8位微处理器，1个周期指令执行（最多），具有256字节的RAM，20k字节的内部ROM和24k字节的SRAM2。
最大工作温度下的最小电源电压为2.5V，最大电源电压为6.5V，封装为QFN64。

原理图

需要注意的坑是 芯片的TX+、TX-、RX+、RX-与接口的TX+、TX-、RX+、RX-之间对应关系，需要弄反了。比如芯片的4号引脚写着“RXN1” 连接到USB接口的6号引脚“SSTX+”。

接口防护

ESD 保护要求

为了保护 USB 5Gbps，请遵循与每个引脚相关的参数列表：
• D+、D-、TX+、TX-、RX+、RX-

– 工作电压：建议保护二极管的反向工作电压 (VRWM) 大于或等于受保护系统的工作电压。对于 USB 5Gbps 数据线，工作电压典型值为 3.3V。建议使用工作电压大于或等于 3.3V 的保护二极管。

– 钳位电压：可能有许多系统使用 USB。这导致 ESD 二极管的钳位电压取决于 USB 连接器的下游电路。建议钳位电压低于下游元件的绝对最大额定值。

– 电容（D+、D-）：由于 D+ 和 D- 专用于 USB 2.0 数据传输，因此信号速度可高达 480Mbps。建议使用电容小于 4pF 的 ESD 二极管。

– 电容（TX+、TX-、RX+、RX-）：信号速度最高可达 5Gbps，建议使用小于 0.5pF 的低电容 ESD 二极管来支持信号速度。

– IEC 61000-4-2 等级：IEC 61000-4-2 测试标准定义了实际的 ESD 冲击。该标准包含两项测量：接触放电和空气间隙放电。接触和空气间隙等级越高，器件能够承受的电压就越高。对于 USB 5Gbps，建议触点的 IEC 61000-4-2 最低额定值为 8kV，空气间隙的最低额定值为 15kV。

• VBUS
– 工作电压：对于 VBUS，工作电压为 5V。建议使用工作电压大于或等于 5V 的 ESD 二极管。