一、产品基础信息

1. 型号：BGS3506，为博捷半导体推出的USB2.0 PD-HUB 控制器，数据手册最新版本 V1.13（2025.11.13），此前历经 V1.00/V1.02/V1.10/V1.12 四次修订，主要更新功耗、封装、功率、电气特性等内容。
2. 封装：QFN32，热焊盘需接地，封装尺寸标称 4.00×4.00mm，厚度 0.85mm，引脚间距 0.40BSC。
3. 应用领域：主要用于USB 集线器、USB 扩展坞。

二、核心产品特点

1. 协议与传输兼容
   • 符合USB2.0 规范，向后兼容 USB1.1，上行口支持高速 / 全速传输，4 个下行口支持高 / 全 / 低速传输，采用STT 单事务转换器架构，4 个下行口共用 1 个 TT。
   • 符合USB BC1.2 电池充电规范，支持 CDP 充电下游端口、DCP 专用充电端口模式。
   • 快充协议：上行 C 口支持PD3.1，下行 C 口支持PD3.1+QC2.0，双 C 口可同时进行 PD 握手通信。
2. 端口与快充能力
   • 配置1 个 USB2.0 上行口 + 4 个 USB2.0 下行口 + 2 个独立 Type-C 口，双 C 口均支持输入 / 输出。
   • 上行 C 口支持DP 交替模式、DRP 角色，以及 PR_SWAP/FR_SWAP/DR_SWAP 角色切换，可同时进行 USB 数据传输和快充；下行 C 口支持 Type-C DRP。
   • 最大输出功率100W(20V/5A)，支持上下行 C 口功率信息互传，集成 charge-pump 控制两路外置路径 NMOS。
3. 硬件集成与 BOM 优化
   • 内置5V 转 3.3V和3.3V 转 1.2V稳压器，降低 BOM 成本、简化 PCB 设计；内置上行端口 1.5KΩ 上拉电阻、下行端口 15KΩ 下拉电阻，以及开关功率 MOS 驱动。
   • 仅需单个 12MHz 晶振，无 XI/XO 间 1MΩ 反馈电阻要求，BOM 极简。
4. 保护与可靠性
   • 具备输入过压保护、输入欠压保护、输出过流保护三重保护；集成 C 口 VBUS 电压泄放功能。
   • ESD 防护：人体模型 (HBM)±4000V、带电设备模型 (CDM)±500V、机器模型 (MM)±150V。
5. 配置与功耗管理
   • 支持Efuse 一次性可编程熔丝、EEPROM 外部电可擦可编程只读存储器进行功能配置；支持自恢复保险丝 (Poly-fuse)、电源开关 (Power Switch) 两种模式。
   • 支持USB2.0 链路电源管理 (LPM) L0/L2，具备低功耗特性；支持 LED 闪烁，可通过引脚配置 LED 功能。

三、引脚定义（核心接口）

BGS3506 共 32 个引脚，分 7 类核心接口，关键引脚功能如下表：

表格

四、核心功能描述

1. 电池充电功能：上行口连接 USB 主机时，下行口为CDP 模式；上行口未连接时，下行口为DCP 模式，满足 BC1.2 充电规范。
2. LED 控制功能：通过 LED_DRV/LED1/LED2 控制 5 个 LED，上行口 LED连接主机时开启、断开 / 待机时关闭；下行口 LED连接设备时开启、断开 / 待机时关闭。
3. Type-C/PD 功能：双 C 口集成硬件 BMC 协议、PHY、CRC，支持 Hard Reset/Soft reset；上行 C 口支持 Dead Battery Rd，可根据下行 C 口供电状态切换 SNK/DRP 模式。
4. 复位功能：支持内部上电复位和外部复位，内部复位监控电源，电源正常后约 10ms 解除复位；外部复位需长于内部复位时间以实现完全控制。

五、电气特性

1. 绝对最大额定值（关键参数）
   • 电源电压：V5 (-0.5~6.0V)、V33 (-0.5~3.6V)、V12 (-0.5~1.32V)；U/S_VBUS (-0.3~25V)、U/S_GATE (-0.3~27.5V)。
   • 环境：存储温度 **-55~100℃**，ESD HBM±4000V，输出电流最大 12mA（可配置 8mA/4mA）。
2. 推荐工作条件
   • 电源：V5 (4.75~5.25V，典型 5.0V)、V33 (3.0~3.6V)、V12 (1.15~1.32V)。
   • 温度：工作温度0~70℃，结温最大 125℃。
3. 时钟与时序要求
   • 时钟：12MHz 晶振，频率精度 **±100ppm**；外部时钟源峰峰值抖动≤50ps，输入幅度 2.5~3.3V。
   • 上电时序：5V 供电时，电压上升时间 <10ms、下降时间 <100ms；外部 3.3V/1.2V 供电时，3.3V 始终高于 1.2V，3.3V 上升 < 70ms、1.2V 上升 < 10ms。
4. 芯片耗电（5V 单供电，关键数据）| 设备连接状态 | 5V 供电电流 (mA) | 功耗 (mW) ||--------------------|----------------|----------|| 未连接主机 | 4.49 | 22.45 || 待机（L2 状态） | 4.84 | 24.20 || 连接 1 个高速设备 | 61.30 | 306.50 || 连接 2 个高速设备 | 68.90 | 344.50 || 连接 3 个高速设备 | 76.90 | 384.50 || 连接 4 个高速设备 | 84.50 | 422.50 |

关键问题

问题 1（产品能力与应用）：BGS3506 的核心快充能力和端口配置是什么，适用于哪些场景？

答案：BGS3506 最大输出功率为100W(20V/5A)，集成 2 个独立 Type-C/PD 快充口，上行 C 口支持 PD3.1+DP 交替模式，下行 C 口支持 PD3.1+QC2.0，双 C 口可同时进行 PD 握手；同时配置 1 个 USB2.0 上行口 + 4 个 USB2.0 下行口，支持 USB2.0/1.1 全速率传输。该芯片是 USB2.0 PD-HUB 控制器，BOM 极简、集成度高，主要适用于USB 集线器、USB 扩展坞等设备。

问题 2（硬件设计与优化）：BGS3506 在硬件集成和 BOM 设计上有哪些核心优化点，能带来什么优势？

答案：核心优化点包括：1. 内置5V 转 3.3V和3.3V 转 1.2V双路稳压器，无需外部稳压电路，降低 BOM 成本、简化 PCB 设计；2. 内置上行 1.5KΩ 上拉电阻、下行 15KΩ 下拉电阻，以及开关功率 MOS 驱动，减少外部阻容和驱动器件；3. 仅需单个 12MHz 晶振，且去除 XI/XO 间 1MΩ 反馈电阻要求，进一步精简器件。优势是实现BOM 极简，减少物料种类和 PCB 面积，降低生产制造成本，同时提升硬件设计的便捷性。

问题 3（电气设计与功耗）：BGS3506 的推荐供电条件和 5V 供电下的功耗特性如何，对硬件电源设计有什么要求？

答案：1. 推荐供电条件：优先 5V 单供电（4.75~5.25V，典型 5.0V），芯片内置稳压器可自行生成 3.3V 和 1.2V；若外部供电 3.3V/1.2V，需保证 3.3V (3.0~3.6V) 始终高于 1.2V (1.15~1.32V)。2. 功耗特性：5V 供电下功耗极低，未连主机仅 22.45mW，待机 24.20mW；满接 4 个高速设备时功耗为 422.5mW（电流 84.5mA），功耗随连接设备数量线性增加。3. 电源设计要求：5V 供电时，电压上升时间需 < 10ms、下降时间 < 100ms，需保证电源纹波和精度满足 ±0.25V 范围；外部 3.3V/1.2V 供电时，3.3V 上升时间 < 70ms、1.2V 上升时间 < 10ms，且需做好电源时序控制，避免 3.3V 低于 1.2V。