TPS25846-Q1 USB BC1.2 5V 3.5A 输出、36V 输入同步降压转换器数据手册

TPS25846-Q1 是一款 USB Type-A BC1.2 充电解决方案，包括一个同步 DC/DC 转换器。通过电缆压降补偿，无论负载电流如何，Vbus 电压都保持恒定，确保连接的便携式设备即使在重负载下也能以最佳电流和电压充电。

TPS25846-Q1 包括用于 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关。该器件还集成了 V 电池短路保护 总线 、DM_IN 和 DP_IN 引脚。这些引脚可承受高达 18 V 的电压。
*附件：tps25846-q1.pdf

同步降压稳压器采用电流模式控制工作，并经过内部补偿以简化设计。RT 引脚上的电阻器将开关频率设置在 300 kHz 和 2.2 MHz 之间。在 400 kHz 以下工作可提高系统效率。在 2.1 MHz 以上的工作频率可避开 AM 无线电频段，并允许使用更小的电感器。

TPS25846-Q1 集成了使用 USB 数据线确定充电配置的传统设备所需的电气特征。

包括一个精准的电流感应放大器，用于用户可编程的电缆压降补偿和电流限制调整。电缆补偿通过与负载电流线性变化降压稳压器输出电压来抵消汽车布线中由于电线电阻引起的电压降，从而帮助便携式设备在重负载下以最佳电流和电压进行充电。无论负载电流如何，在连接的便携式设备上测得的 VBUS 电压都保持大致恒定，从而使便携式设备的电池充电器能够以最佳方式工作。

USB 规范要求 USB 充电端口限流，但为系统设计人员提供了合理的灵活性，可以根据系统要求选择过流保护级别。TPS25846-Q1 使用新颖的双阈值电流限制电路，允许系统设计人员对降压稳压器的平均电流限制保护进行编程，或者选择在 CSN/OUT 和 BUS 引脚之间使用外部 NMOS 进行电流限制。NFET 实现使 TPS25846-Q1 降压稳压器能够在 USB 端口过流情况下为其他负载提供 5V 输出。

保护功能包括逐周期电流限制、打嗝短路保护、欠压锁定、VBUS 过压和过流、数据线 （Dx） 对 VBUS 短路以及芯片过热保护。

TPS25846-Q1 包括用于 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关，并支持数据线 （Dx） 对 VBAT 短路保护。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，T一个
  • HBM ESD 分类等级 H2
  • 清洁发展机制 ESD 分类等级 C5
• 同步降压 DC/DC 稳压器
  • 输入电压范围：4.5 V 至 36 V
  • 输出电流：3.5 A
  • 5.1V 输出电压，精度为 ±1%
  • 电流模式控制
  • 可调频率：300 kHz 至 2.2 MHz
  • 与外部时钟的频率同步
  • 具有扩频抖动的 FPWM
  • 内部补偿，易于使用
• 符合 USB-IF 标准
  • 每个 USB BC1.2 的 CDP/SDP 模式
• 针对 USB 电源和通信进行了优化
  • 用户可编程 USB 电流限制
  • 电缆压降补偿高达 1.5 V
  • DP 和 DM 上的高带宽数据开关
  • 用于系统更新的客户端模式
• 集成保护
  • V总线short-to-V （短至 V）蝙蝠保护
  • DP_IN 和 DM_IN 短路至 V蝙蝠
  • DP_IN 和 DM_IN 短路至 V总线
  • DP_IN，DM_IN IEC 61000-4-2 等级
    • ±8 kV 接触放电和 ±15 kV 空气放电
• 故障标志报告
• 具有可湿性侧面的 32 引脚 QFN 封装

参数

方框图

一、产品概述

• ‌产品名称‌: TPS-Q
• ‌制造商‌: Texas Instruments (TI)
• ‌应用‌: 汽车USB Type-A BC. V .A输出，V输入同步降压转换器，带线缆补偿功能。

二、关键特性

• ‌AEC-Q认证‌: 适用于汽车应用，温度范围-°C至+°C。
• ‌同步降压DC/DC转换器‌: 输入电压范围.V至V，输出电流.A，.V输出电压，精度±%。
• ‌频率可调‌: 开关频率kHz至.MHz，支持外部时钟同步。
• ‌BC.兼容‌: 支持CDP/SDP模式，符合USB-IF标准。
• ‌线缆补偿‌: 自动补偿线缆压降，最高可达.V。
• ‌数据开关‌: 集成高带宽DP和DM数据开关，支持系统更新。
• ‌保护功能‌: 包括VBUS短路保护、DP_IN和DM_IN短路保护等。

三、电气特性

• ‌输入电压范围‌: .V至V
• ‌输出电压‌: .V，精度±%
• ‌输出电流‌: 最大.A
• ‌开关频率范围‌: kHz至.MHz
• ‌热阻‌: θJA为.°C/W（RHBR封装）

四、封装与尺寸

• ‌封装类型‌: 引脚VQFN封装（RHBR和RHBAA），尺寸为.mm × .mm。

五、功能描述

• ‌电流模式控制‌: 实现快速瞬态响应和稳定输出。
• ‌线缆补偿‌: 通过调整输出电压补偿线缆压降，确保稳定充电电流。
• ‌可编程电流限制‌: 支持用户编程的电流限制，防止过载。
• ‌数据开关‌: 集成高带宽数据开关，支持DP和DM信号传输。
• ‌过压保护‌: 包括VBUS过压保护、DP_IN和DM_IN过压保护等。

六、应用与实现

• ‌典型应用‌: 汽车信息娱乐系统、USB媒体集线器、USB充电端口等。
• ‌设计步骤‌: 包括输出电压设置、开关频率选择、电感和输出电容的选择等。
• ‌布局指南‌: 强调关键元件的布局要求，以确保最佳性能和热管理。

七、支持与文档

• ‌数据手册‌: 提供详细的电气特性、应用曲线、参数测量信息等。
• ‌应用指南‌: 帮助用户实现TPS-Q在各种应用场景中的最佳性能。
• ‌支持资源‌: TI的EE™支持论坛提供快速、经验证的设计帮助。