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TPS25840-Q1 USB-A SDP/CDP 充電端口轉(zhuǎn)換器,帶 STB 保護(hù)和電纜補(bǔ)償數(shù)據(jù)手冊(cè)

科技綠洲 ? 2025-05-23 09:15 ? 次閱讀
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TPS2584x-Q1 是一款 USB Type-A BC1.2 充電解決方案,包括一個(gè)同步直流/直流轉(zhuǎn)換器。通過(guò)電纜壓降補(bǔ)償,無(wú)論負(fù)載電流如何,Vbus 電壓都保持恒定,確保連接的便攜式設(shè)備即使在重負(fù)載下也能以最佳電流和電壓充電。

TPS2584x-Q1 包括用于 DP 和 DM 直通的高帶寬模擬開(kāi)關(guān)。
*附件:tps25840-q1.pdf

TPS25840-Q1 還集成了 V 上的電池短路保護(hù) 總線 、DM_IN 和 DP_IN 引腳。這些引腳可承受高達(dá) 18 V 的電壓。TPS25842-Q1 不支持?jǐn)?shù)據(jù)線 (Dx) 對(duì) V 短路蝙蝠保護(hù)。

同步降壓穩(wěn)壓器采用電流模式控制工作,并經(jīng)過(guò)內(nèi)部補(bǔ)償以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。RT 引腳上的電阻器將開(kāi)關(guān)頻率設(shè)置在 300 kHz 和 2.2 MHz 之間。在 400 kHz 以下工作可提高系統(tǒng)效率。在 2.1 MHz 以上的工作頻率可避開(kāi) AM 無(wú)線電頻段,并允許使用更小的電感器。

TPS2584x-Q1 集成了使用 USB 數(shù)據(jù)線確定充電配置的傳統(tǒng)設(shè)備所需的電氣特征。

包括一個(gè)精準(zhǔn)的電流感應(yīng)放大器,用于用戶可編程的電纜壓降補(bǔ)償和電流限制調(diào)整。電纜補(bǔ)償通過(guò)與負(fù)載電流線性變化降壓穩(wěn)壓器輸出電壓來(lái)抵消汽車(chē)布線中由于電線電阻引起的電壓降,從而幫助便攜式設(shè)備在重負(fù)載下以最佳電流和電壓進(jìn)行充電。無(wú)論負(fù)載電流如何,在連接的便攜式設(shè)備上測(cè)得的 VBUS 電壓都保持大致恒定,從而使便攜式設(shè)備的電池充電器能夠以最佳方式工作。

USB 規(guī)范要求 USB 充電端口限流,但為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了合理的靈活性,可以根據(jù)系統(tǒng)要求選擇過(guò)流保護(hù)級(jí)別。TPS2584x-Q1 使用新穎的雙閾值電流限制電路,允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員對(duì)降壓穩(wěn)壓器的平均電流限制保護(hù)進(jìn)行編程,或者選擇在 CSN/OUT 和 BUS 引腳之間使用外部 NMOS 進(jìn)行電流限制。NFET 實(shí)現(xiàn)使 TPS2584x-Q1 降壓穩(wěn)壓器能夠在 USB 端口上出現(xiàn)過(guò)流情況時(shí)為其他負(fù)載提供 5V 輸出。

保護(hù)功能包括逐周期電流限制、打嗝短路保護(hù)、欠壓鎖定、VBUS 過(guò)壓和過(guò)流、數(shù)據(jù)線 (Dx) 對(duì) VBUS 短路以及芯片過(guò)熱保護(hù)。

TPS25840-Q1 包括用于 DP 和 DM 直通的高帶寬模擬開(kāi)關(guān),并支持?jǐn)?shù)據(jù)線 (Dx) 對(duì) VBAT 短路保護(hù)。TPS25842-Q1 不支持?jǐn)?shù)據(jù)線 (Dx) 對(duì) VBAT 保護(hù)的短路。

特性

  • 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn),適用于汽車(chē)應(yīng)用:
    • 溫度等級(jí) 1:–40°C 至 +125°C,T一個(gè)
    • HBM ESD 分類(lèi)等級(jí) H2
    • CDM ESD 分類(lèi)等級(jí) C5
  • 功能安全
  • 同步降壓 DC/DC 穩(wěn)壓器
    • 輸入電壓范圍:4.5 V 至 36 V
    • 輸出電流:3.5 A
    • 5.1V 輸出電壓,精度為 ±1%
    • 電流模式控制
    • 可調(diào)頻率:300 kHz 至 2.2 MHz
    • 與外部時(shí)鐘的頻率同步
    • 具有擴(kuò)頻抖動(dòng)的 FPWM
    • 內(nèi)部補(bǔ)償,易于使用
  • 符合 USB-IF 標(biāo)準(zhǔn)
    • 每個(gè) USB BC1.2 的 CDP/SDP 模式
  • 針對(duì) USB 電源通信進(jìn)行了優(yōu)化
    • 用戶可編程 USB 電流限制
    • 電纜壓降補(bǔ)償高達(dá) 1.5 V
    • DP 和 DM 上的高帶寬數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)
    • 用于系統(tǒng)更新的客戶端模式
  • 集成保護(hù)
    • V總線Short-to-V (短至 V)蝙蝠保護(hù)
    • DP_IN 和 DM_IN 短路至 V 蝙蝠 (僅限 TPS25840-Q1)
    • DP_IN 和 DM_IN 短路至 V總線
    • DP_IN,DM_IN IEC 61000-4-2 等級(jí)
      • ±8 kV 接觸放電和 ±15 kV 空氣放電
  • 故障標(biāo)志報(bào)告
  • 具有可濕性側(cè)面的 32 引腳 QFN 封裝

參數(shù)
image.png

方框圖
image.png

TPS25840-Q1 是一款由 Texas Instruments 生產(chǎn)的適用于汽車(chē)應(yīng)用的 USB Type-A BC1.2 5V 3.5A 輸出、36V 輸入的同步降壓轉(zhuǎn)換器。以下是該產(chǎn)品的關(guān)鍵特性和詳細(xì)信息的總結(jié):

1. 產(chǎn)品特性
  • ?AEC-Q100 認(rèn)證?:適用于汽車(chē)應(yīng)用,溫度等級(jí) 1,工作溫度范圍為 -40°C 至 +125°C。
  • ?功能安全?:提供文檔支持功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
  • ?同步降壓 DC/DC 調(diào)節(jié)器?:
    • 輸入電壓范圍:4.5V 至 36V
    • 輸出電流:3.5A
    • 輸出電壓:5.1V,精度 ±1%
    • 電流模式控制
    • 可調(diào)頻率:300kHz 至 2.2MHz
    • 支持外部時(shí)鐘同步
  • ?符合 USB-IF 標(biāo)準(zhǔn)?:支持 CDP/SDP 模式,符合 USB BC1.2 標(biāo)準(zhǔn)。
  • ?優(yōu)化的 USB 電源和通信?:
    • 用戶可編程的 USB 電流限制
    • 高帶寬數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)支持 DP 和 DM
    • 客戶端模式用于系統(tǒng)更新
  • ?集成保護(hù)?:
    • VBUS 短路到 VBAT 保護(hù)
    • DP_IN 和 DM_IN 短路到 VBAT 保護(hù)(TPS25840-Q1 獨(dú)有)
    • DP_IN 和 DM_IN 短路到 VBUS 保護(hù)
    • DP_IN、DM_IN 符合 IEC 61000-4-2 標(biāo)準(zhǔn),±8kV 接觸放電,±15kV 空氣放電
    • 故障標(biāo)志報(bào)告
2. 應(yīng)用領(lǐng)域
  • 汽車(chē)信息娛樂(lè)系統(tǒng)
  • USB 媒體集線器
  • USB 充電端口
3. 功能描述
  • ?降壓調(diào)節(jié)器?:采用固定頻率峰值電流模式控制,內(nèi)部補(bǔ)償,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。
  • ?使能/欠壓鎖定?:通過(guò) EN/UVLO 引腳控制開(kāi)/關(guān)操作,支持通過(guò)外部電阻分壓器設(shè)置系統(tǒng)欠壓鎖定水平。
  • ?開(kāi)關(guān)頻率和同步?:開(kāi)關(guān)頻率可通過(guò) RT 引腳上的電阻設(shè)置,或同步到外部時(shí)鐘。
  • ?擴(kuò)展頻譜操作?:減少 EMI,通過(guò)±6% 的開(kāi)關(guān)頻率擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)。
  • ?過(guò)電流和短路保護(hù)?:提供可編程電流限制和逐周期電流限制,保護(hù) USB 端口免受極端過(guò)載條件影響。
  • ?電纜補(bǔ)償?:通過(guò)負(fù)載電流線性增加 CSN/OUT 引腳電壓,以補(bǔ)償長(zhǎng)線纜的 IR 壓降,確保連接設(shè)備在最佳電流和電壓下充電。
  • ?USB 端口控制?:支持自動(dòng)或主機(jī)輔助的 USB 端口電源管理,包括 SDP、CDP 和客戶端模式。
4. 封裝與尺寸
  • 采用 32 引腳 QFN 封裝,尺寸為 5.00 mm x 5.00 mm。
5. 熱性能
  • 提供不同封裝選項(xiàng)的熱阻信息,如 RHB0032R 封裝的 θJA 為 28.7°C/W。
6. 布局指南
  • 提供詳細(xì)的 PCB 布局指南,包括輸入和輸出電容的放置、熱管理、地平面和信號(hào)完整性考慮因素。
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫(xiě)或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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