具备千兆网口与快充的USB3超高速扩展坞

一、项目简介：

该模块基于VL822-Q7 + SW3526 + RTL8153,是一款集成千兆+快充输出+多路USB3.2超高速输出的高度集成的模块

通过该模块,电脑只需要被占用一根TYPE-C线链接,而减少3个USB口的占用和网线链接,化简了桌面的连线

二、应用场景

USB扩展/快充坞

笔记本插槽扩展

三、产品概述

该模块是一款独特的集成网口与快充、三合一的桌面扩展坞

该模块的USB超高速输出围绕VL822进行设计

而快充输出通过SW3526实现,

千兆网口则是使用RTL8153实现

启用快充输出需要额外的DC电源输入,而其他功能均可以通过建立TYPE-C链接实现

四、产品参数

PCB尺寸:100X67.8MM,无固定孔

PCB层数:四层 需要使用JLC7628工艺制造

-------USB3.2超高速扩展部分------

速率:10Gbps

特性:插入有呼吸灯特效,且USB3的呼吸频率比USB2模式下高,电脑弹出自动识别关闭呼吸灯

供电:从TYPE-C或者DC外置电源拾取,DC外置电源的优先级高于TYPE-C

-------快充输出部分------

使用前提 : 外置DC输入源存在

输入电源范围:5-32V(推荐24V-30V之间)

输出电压:根据快充协议自动协商,范围3.3-20V

输出电流:3.5A最大持续

工作频率:125KHz

工作模式:采用 PFM/PWM 自动切换模式，轻载时工作在 PFM 模式，中载及重载时工作在 PWM 模式。

过温关机阈值:150摄氏度

待机电流:约4毫安(EN拉低时低至典型1微安)

线损补偿 :最高200mV/A

快充指示灯:无

-------千兆网口部分------

速率:支持10/100/1000Mbps自适应

特性:支持网络远程唤醒

五、使用说明

外置DC电源输入口为DC-044大电流母座

请使用标准的DC线材接入

外置DC电源输入并不是必须的,除快充输出功能不可用以外,其他部分均可以正常使用

六、备注

SW3526支持IIC通讯来获取当前的电压电流和协议状态,因此我预留了IIC通讯排针

为了方便个人DIY焊接,附件提供LCEDA导出的位号pdf文件,每个器件均有明确的位置指示

由于TYPE-C数据输入端是夹板式,1mm是最合适的PCB厚度,但是PCB整体强度弱于1.6mm厚度(但这个夹板式就需要稍微掰开一点),这一点由用户自行根据需要选择最适合自己的厚度(本工程绑定的订单厚度为1.6mm)

这里有一个电容是可选焊接位,极性如下图

对于压差较大的场景下,加入此电容有助于降低纹波(电容与快充输入端的两颗电容为同款)

有一些器件可能在LCSC无法购买到现货,附件中罗列了一些购买链接;

成本估计:100元

本模块为纯硬件设计,VL822也无外置FLASH固件扩展焊接位

七、测试

USB3.2 Gen2输出部分:

U盘读取速度可以达到100M+每秒,说明USB3链路正常

USB3.0 千兆网卡部分:

内网跨机器传输文件可以达到120M+每秒,达到千兆速率要求

双路快充输出部分(外置DC电源输入为24V):

链接轻薄本充电,轻薄本显示正在充电,说明快充部分正常工作