‌Microchip EVB-USB5926评估板技术解析与应用指南

Microchip Connect EVB-USB5926 SmartHub评估板是一款演示和评估平台，提供用于评估USB5926 6端口SS/HS USB智能集线器的要求和接口选项。EVB-USB5926符合USB 3.2（Gen1）规范，支持超高速（SS）、高速（HS）、全速（FS）和低速（LS）USB信号传输，可完全覆盖所有规定的USB运行速度。该评估平台支持六个下行端口：两个USB Type-C™ USB 3.2 Gen 1端口、两个标准A型USB 3.2 Gen 1端口和两个标准A型USB 2.0端口。EVB-USB5926平台还支持在所有六个端口上进行电池充电（任何时候最大13A，需要12V、85W电源）。

数据手册：*附件：Microchip Technology EVB-USB5926 SmartHub评估板数据手册.pdf

Microchip EVB-USB5926配置为通过内部默认设置运行，支持通过SMBus或外部16-Mbit SPI闪存器件进行自定义配置。EVB-USB5926可演示与微软® Windows® 8.x、Windows 7、Windows XP、Mac OS® X 10.4+和Linux®中心驱动器的驱动器兼容性。

特性

• Microchip的端口交换、PHYBoost™和VariSense™技术
• 支持原生USB Type-C
• 采用100引脚QFN封装（符合RoHS指令）的USB5926
• USB 3.2 Gen 1兼容（SS、HS、FS和LS操作）
• 可耐受5V电压的USB引脚
• 自供电操作
• USB Type-C USB 2.0/USB 3.2 Gen1上行端口
• 六个下行USB端口：
  • 两个Type-C USB 2.0/USB 3.2 Gen 1端口
  • 两个Type-A USB 2.0/USB 3.2 Gen 1端口
  • 两个Type-A USB 2.0专用端口
• 所有下行端口均支持单独的端口电源和过流检测
• 所有下行端口均可通过电池充电选择开关SW1进行电池充电（BC1.2或SE1，每个端口最大2.1A）
• 板载SPI闪存，用于外部可下载固件
• 采用单电压（++12.0 V，稳压）外部电源供电
• 板载25MHz晶体或外部时钟输入
• 单板载+5.2V、6A稳压器，基于MCP19035的开关稳压器设计在使用12V、85W电源时提供高达15A的5.2V
• 单板载+3.3V、0.5A稳压器
• 单板载+1.2V、2A稳压器
• 端口电源LED指示灯
• 蓝色SPI闪存活动LED指示灯
• 红色复位LED指示灯
• 绿色LED指示灯，用于5V、3.3V、1.2V电源
• 双色LED USB暂停指示灯（绿色 = 运行/黄色 = 暂停）
• USB Type-C上游绿色LED充电能力指示灯：3A、1.5A、传统
• 每个USB Type-C下行端口上的SMBus电流监控器
• 用于外部台式电源的端子块连接器
• 可拆卸/不可拆卸下游端口可通过SW2开关进行配置
• 符合6层RoHS指令的印刷电路板（PCB）

框图

‌Microchip EVB-USB5926评估板技术解析与应用指南‌

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‌一、产品核心特性与设计架构‌

1. ‌USB 3.2 Gen1智能集线器方案‌
   • 采用USB5926芯片，支持6端口（含2×Type-C、4×Type-A）的SuperSpeed/High-Speed/Full-Speed/Low-Speed全速兼容，符合USB 3.2 Gen1规范。
   • 集成Microchip独家技术：PortSwap（端口交换）、PHYBoost（物理层增强）、VariSense（动态感知），优化信号完整性与功耗管理。
2. ‌电源与充电管理‌
   • 支持自供电模式，12V输入经MCP19035降压至5.2V（最大15A输出），搭配3.3V/1.2V LDO为系统供电。
   • 所有下行端口支持BC1.2/SE1充电协议，Type-C端口最高支持3A电流（需12V/85W电源适配器）。
3. ‌灵活配置选项‌
   • ‌SPI Flash‌：支持外部固件存储，可通过ProTouch2工具配置寄存器与OTP。
   • ‌硬件开关‌：SW1/SW2分别控制电池充电使能和非可移动端口设置，支持6种组合模式（如全端口BC1.2或指定端口非可移动）。

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‌二、硬件设计要点解析‌

1. ‌关键电路模块‌
   • ‌Type-C接口控制‌：UPD360控制器实现插拔检测与方向识别，CC引脚配置电阻决定充电能力（默认P1=3A，P2=1.5A）。
   • ‌电源树设计‌：
     • 12V→5.2V（MCP19035 Buck）→3.3V（MCP1824 LDO）→1.2V（MIC23201 LDO）
     • 各电压轨配有LED状态指示（如D12亮表示5V正常）。
2. ‌信号完整性设计‌
   • USB3差分对采用等长布线，终端匹配50Ω电阻（如R81/R87）。
   • 测试点（TP11-TP16）覆盖CC信号、电源轨，便于示波器 probing。

‌三、调试与故障排查‌

1. ‌常见问题‌
   • ‌枚举失败‌：检查SPI Flash签名（D2蓝灯指示活动）、SMBus连接（J8引脚1/3）。
   • ‌充电异常‌：确认PWR_CAP[1:0]电阻配置（如R83/R84=100k时P1为3A模式）。
2. ‌LED状态诊断‌| LED标号 | 颜色 | 状态含义 |
   | --------- | ------- | -------------- |
   | D24 | 绿/黄 | 运行/挂起 |
   | D22 | 蓝 | USB3主机连接 |