TPS2546 USB 充电端口控制器，带 CDP/SDP 自动开关和带负载检测的 2.5A 电源开关数据手册

TPS2546 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。TPS2546 在 D+/D– 上提供电签名，以支持 中列出的充电方案。TI 使用 TPS2546 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：tps2546.pdf

除了为常用设备充电外，TPS2546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，并允许 PPM 在多端口应用中管理端口电源。此外，TPS2546完全支持使用鼠标/键盘（低速和全速）进行系统唤醒（从 S3）。

TPS2546 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，符合 USB 电池充电规范 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/2V
  • D+/D– 1.2V 模式
• 支持睡眠模式充电和鼠标/键盘唤醒
• 未连接到 CDP 端口的设备的自动 SDP/CDP 切换
• 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 电源开关要求
• 集成 73mΩ（典型值）高侧 MOSFET
• 可调电流限制高达 3 A（典型值）
• 工作范围：4.5 V 至 5.5 V
• 最大设备电流：
  • 器件禁用时为 2 μA
  • 器件启用时为 270 μA
• 插入式和 BOM 与 TPS2543 兼容
• 采用 16 引脚 WQFN（3.00 mm × 3.00 mm）封装
• DM/DP 引脚上的 8kV ESD 额定值
• UL 认证文件编号E169910 和 CB 认证

参数

方框图

1. 概述

TPS2546是一款USB充电端口控制器和电源开关，集成了USB 2.0高速数据线（D+/D-）开关，支持多种充电模式，适用于USB端口（主机和集线器）、笔记本电脑、台式机PC以及通用墙式充电适配器等场景。

2. 主要特性

• ‌多模式支持‌：包括BC1.2 CDP/DCP模式、中国电信行业标准YD/T 1591-2009短接模式、D+/D-分压模式（2.0V/2.7V和2.7V/2.0V）以及1.2V模式。
• ‌自动模式切换‌：能够自动检测并切换到适当的充电模式，以适应不同设备的需求。
• ‌负载检测与电源管理‌：支持负载检测功能，用于电源供应控制和端口电源管理（PPM），以提高系统能效。
• ‌睡眠模式充电‌：支持睡眠模式充电和鼠标/键盘唤醒功能，适用于需要低功耗待机模式的系统。
• ‌集成高侧MOSFET‌：具有73mΩ（典型值）的导通电阻，适合重电容负载和短路条件的应用。
• ‌可调电流限制‌：提供高达3A（典型值）的可调电流限制，通过外部电阻设置。

3. 应用

• ‌USB充电端口‌：为USB设备提供充电和数据传输功能。
• ‌笔记本电脑和台式机‌：增强PC的USB端口充电能力，支持多种充电模式。
• ‌墙式充电适配器‌：作为充电适配器的控制芯片，提供灵活的充电解决方案。

4. 功能描述

• ‌自动SDP/CDP切换‌：能够自动在标准下行端口（SDP）和充电下行端口（CDP）之间切换，以适应不支持CDP模式的设备。
• ‌电源唤醒‌：支持通过USB设备唤醒处于休眠状态的系统。
• ‌端口电源管理‌：通过STATUS引脚实现端口电源的动态分配，防止系统电源过载。
• ‌过流与过热保护‌：内置过流和过热保护机制，确保设备安全运行。

5. 电气特性

• ‌导通电阻‌：在典型条件下为73mΩ，最大值为84mΩ。
• ‌输入电压范围‌：支持4.5V至5.5V的输入电压。
• ‌输出电压上升/下降时间‌：输出电压上升时间为2.74ms，下降时间为0.2μs至0.5μs。

6. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：16引脚WQFN（3.00mm x 3.00mm）封装。
• ‌尺寸信息‌：具体封装尺寸和引脚布局详见数据手册。

7. 设计指南

• ‌布局建议‌：建议将TPS2546放置在靠近USB连接器和相关电路的位置，以减小信号路径长度和寄生参数。
• ‌旁路电容器‌：在输入引脚附近放置一个0.1μF或更大的陶瓷旁路电容器，以稳定输入电压。
• ‌控制引脚设置‌：根据应用需求，正确设置CTL1、CTL2、CTL3和ILIM_SEL控制引脚，以实现所需的充电模式和电流限制。