TPS2547 USB 充电端口控制器和带负载检测的 3A 电源开关数据手册

TPS2547 是一个 USB 充电端口控制器和电源开关，带有集成的 USB 2.0 高速数据线 （D+/D–） 开关。TPS2547 在 D+/D– 上提供电签名，以支持功能描述部分中列出的充电方案。TI 使用 TPS2547 对常用手机、平板电脑和媒体设备的充电进行测试，以确保与符合 BC1.2 标准和不符合 BC1.2 标准的设备兼容。
*附件：tps2547.pdf

除了为常用设备充电外，TPS2547还支持两种不同的电源管理功能，即电源唤醒和通过 STATUS 引脚进行端口电源管理 （PPM）。电源唤醒功能允许在 S4/S5 充电中进行电源控制，PPM 支持多端口系统中的智能端口电源管理。此外，TPS2547完全支持使用鼠标/键盘（低速和全速）进行系统唤醒（从 S3）。

TPS2547 73mΩ 配电开关适用于可能遇到重电容负载和短路的应用。两个可编程电流阈值为设置电流限值和负载检测阈值提供了灵活性。

特性

• D+/D– CDP/DCP 模式，每个 USB BC 1.2
• D+/D– 短路模式，符合中国电信行业标准 YD/T
  1591-2009
• 通过自动选择支持非 BC1.2 充电模式：
  • D+/D– 分压器模式 2 V/2.7 V 和 2.7 V/2 V
  • D+/D– 1.2V 模式
• 支持睡眠模式充电和鼠标/键盘唤醒
• S4/S5 充电中的电源控制和所有充电模式下的端口电源管理的负载检测
• 兼容 USB 2.0 和 3.0
• 集成 73mΩ（典型值）高侧 MOSFET
• 3A 可编程 I限制支持 15 W 负载
• 工作范围：4.5 V 至 5.5 V
• 2 μA/270 μA 我Q禁用/启用时
• 插入式，BOM 兼容 TPS2543/46
• 16 引脚 WQFN（3.00 mm × 3.00 mm）封装
• DM/DP 引脚上的 8kV ESD 额定值
• UL 认可文件编号E169910 和 CB 认证 - 待定

参数

方框图

1. 产品概述

TPS2547 是一款 USB 充电端口控制器和 3A 功率开关，集成了 USB 2.0 高速数据线（D+/D-）开关。它支持多种 USB 充电方案，并提供负载检测和电源管理功能。

2. 关键特性

• ‌充电模式支持‌：支持 USB BC 1.2 D+/D- CDP/DCP 模式、中国通信行业标准 YD/T 1591-2009 D+/D- 短接模式、非 BC 1.2 充电模式（如 D+/D- 分压模式）。
• ‌负载检测‌：用于电源供应控制和 S4/S5 充电状态下的端口电源管理。
• ‌电源唤醒‌：支持鼠标/键盘唤醒功能。
• ‌可编程电流限制‌：支持高达 3A 的可编程电流限制，适用于 15W 负载。
• ‌集成高侧 MOSFET‌：典型内阻为 73mΩ，适用于重负载和短路保护。
• ‌封装尺寸‌：16 引脚 WQFN（3.00mm × 3.00mm）封装。
• ‌ESD 保护‌：DM/DP 引脚具有 8kV ESD 等级。

3. 功能描述

• ‌充电模式控制‌：通过 CTL1、CTL2、CTL3 和 ILIM_SEL 引脚控制充电模式。
• ‌负载检测‌：通过 STATUS 引脚输出负载检测信号，用于电源管理。
• ‌电源唤醒‌：在 S4/S5 状态下，通过监测充电电流自动切换电源供应，以节省系统功耗。
• ‌端口电源管理‌：在多端口系统中，通过动态分配电源，防止系统电源过载，提升用户体验。
• ‌过流保护‌：在过流条件下，设备将维持恒定输出电流并降低输出电压。
• ‌热保护‌：具有两个独立的热传感电路，防止设备在过热条件下工作。

4. 应用场景

• USB 端口（主机和集线器）
• 笔记本电脑和台式电脑
• 通用壁式充电器

5. 电气特性

• 提供了详细的电气特性参数，包括开关导通电阻、上升/下降时间、输入/输出电容、漏电流、过流保护阈值等。
• 列出了不同温度条件下的电气特性数据。

6. 典型应用电路

• 提供了典型应用电路图，展示了如何连接 TPS2547 到 USB 端口、主机控制器和电源总线。
• 强调了关键元件的选择和布局要求，以确保最佳性能。

7. 布局指南

• 提供了 PCB 布局建议，包括高速数据线的布线要求、旁路电容的放置位置等。
• 强调了热垫的连接方式，以提高热传导效率。

8. 文档与支持

• 提供了数据手册、应用指南等相关文档。
• 用户可以通过 TI 的支持论坛和社区资源获取更多的应用支持和文档更新通知。