USB2.0扩展坞带外部供电

1. 项目介绍

这个USB 2.0扩展坞项目的核心是实现一个简单实用的USB 2.0扩展，支持多个USB设备的连接，同时提供外部供电功能以增强设备的供电能力。基于这个设计，你可以为不具备足够USB接口的设备（如笔记本电脑、平板等）增加额外的USB端口，并通过外部电源确保设备的稳定供电。

2. 主要功能

1. USB 2.0扩展：提供多个USB接口（最多支持4个），通过主控制芯片SL2.1A实现数据传输。
2. 外部供电功能：通过外部电源供电电路，确保USB设备可以获得足够的供电，不受主机供电限制，适合功耗较大的外设。
3. 电源输入：支持Type-C接口供电以及电源端子，提升了适配性和供电能力。
4. 电源切换电路：通过Q1、Q2和Q3的控制， 实现外部供电功能。 

3. 原理图解析

原理图中使用了SL2.1A作为主控制芯片（U1），该芯片管理4个USB接口的数据传输，分别为USB1至USB4。在扩展坞中，每个USB口都有独立的数据线和电源线，确保了每个接口可以独立工作并且支持高速USB 2.0传输。

 此外，这个USB扩展坞的电源设计包括了一个外部供电方案，它利用MOS管Q1、Q2、Q3以及电阻R5、R6等元件来控制电源的切换。当外部电源接入时，电路会检测到VBUS电压，自动切换到外部供电模式，这样可以防止在连接高功耗设备时，由于仅依赖主机供电而出现供电不足的情况。为了更直观地显示电源状态，还增加了一个共阴极LED作为指示灯：如果LED显示红色，表示没有连接USB输入端；显示黄色，表示正在使用外部电源；显示绿色，则表示正在使用电脑电源。这样的设计既实用又方便用户识别当前的供电来源。 

这个USB 2.0扩展坞设计简单，使用了市场上常见的元器件，且电路结构清晰，容易上手。

经实物验证目前最高速度可以跑320Mbps+

注：由于开源心切且部分元件未到，只做了速度方面的论证，电源切换电路暂未论证，但已经通过Multisim 14.3软件进行仿真，一般情况下电源切换没问题。