TPS2511 USB 专用充电端口控制器和 2.2A 电源开关数据手册

TPS2511 设备是 USB 专用充电端口 （DCP） 控制器和限流器 电源开关。自动检测功能可监控 USB 数据线电压，并自动提供 在数据线上正确使用电气信号

*附件：tps2511.pdf

TPS2511 是一款 70mΩ 配电开关，适用于重 可能会遇到电容负载和短路。该设备还提供打嗝 模式，当输出 （OUT） 电压小于 3.8 V（典型值）或过热时 保护发生在过载情况下。精确且可编程的电流限制提供 应用的灵活性和便利性。TPS2511 提供 CS 引脚 用于 USB 电缆电阻补偿和用于控制器件导通的 EN 引脚，以及 关闭。

特性

• 支持 USB DCP 将 D+ 线路短接至 D– 线路
• 支持在 D+ 线路上施加 2 V 电压的 USB DCP，在 D– 线路上施加 2.7 V（或在 D+ 线路上施加 2.7 V 电压的 USB DCP，在 D– 线路上施加
  2 V）
• 支持在 D+ 和 D– 线路上施加 1.2 V 的 USB DCP
• 自动切换所连接设备的 D+ 和 D– 线路连接
• 用于输出短路保护的打嗝模式
• 提供 CS 引脚用于 USB 电缆补偿
• 可编程电流限制 （ILIM_SET 引脚）
• 2.3 A 时的精确 ±10% 电流限制（典型值）
• 70mΩ（典型值）高侧 MOSFET
• 兼容 USB 2.0 和 3.0 电源开关要求
• 工作范围：4.5 V 至 5.5 V
• 采用 8 引脚 MSOP-PowerPAD™ 封装

参数

方框图

概述

TPS2511是一款专为USB专用充电端口（DCP）设计的控制器和电流限制型电源开关。它支持多种USB充电协议，提供过流保护、热保护以及可编程电流限制功能，适用于车辆USB电源充电器、AC-DC墙式适配器等应用。

主要特性

• ‌支持多种USB充电协议‌：
  • 短接D+和D-线模式
  • 在D+线上应用2V，在D-线上应用2.7V（或反之）
  • 在D+和D-线上均应用1.2V
• ‌自动切换D+和D-线连接‌：根据连接的设备自动提供正确的电气签名。
• ‌ 打嗝模式（Hiccup Mode） ‌：在输出短路或过热时提供过流保护。
• ‌可编程电流限制‌：通过ILIM_SET引脚设置，提供±10%的准确电流限制。
• ‌高侧MOSFET‌：典型值为70mΩ，适用于重电容负载和短路保护。
• ‌兼容USB 2.0和3.0电源开关要求‌。

应用场景

• 车辆USB电源充电器
• AC-DC墙式适配器带USB端口
• 其他USB充电器

电气特性

• ‌工作电压范围‌：4.5V至5.5V
• ‌典型电流限制‌：2.3A（可编程）
• ‌高侧MOSFET导通电阻‌：70mΩ（典型值）
• ‌打嗝模式输出短路电压阈值‌：约3.8V（典型值）
• ‌热关断温度‌：135°C（在电流限制条件下），155°C（不在电流限制条件下）

功能描述

• ‌过流保护‌：在过载条件下，维持恒定输出电流并降低输出电压。如果输出电压降至低于3.8V（典型值）持续16ms，则进入打嗝模式。
• ‌电流限制阈值‌：通过ILIM_SET引脚上的外部电阻器编程设置。
• ‌ 电流感应报告（CS） ‌：当输出电流超过ILIM_SET引脚设置电流限制的一半时，CS引脚被激活。
• ‌ 欠压锁定（UVLO）和使能（EN） ‌：UVLO电路在输入电压达到阈值之前禁用电源开关。EN引脚控制设备的开关。
• ‌软启动、反向阻断和放电输出‌：控制输出电压的上升和下降时间，防止大电流和电压浪涌。在UVLO或禁用状态下，阻止电流从OUT流向IN，并提供输出放电功能。

封装与尺寸

• ‌封装类型‌：8引脚MSOP-PowerPAD封装
• ‌尺寸‌：3.00mm × 3.00mm

布局指南

• ‌TPS2511放置‌：靠近USB输出连接器和至少22μF的OUT引脚滤波电容器。
• ‌IN引脚旁路电容‌：在IN引脚附近放置0.1μF的旁路电容。
• ‌ILIM_SET引脚连接‌：确保ILIM_SET引脚到设备的迹线尽可能短，以减少寄生效应对电流限制准确性的影响。

结论

TPS2511是一款功能全面的USB专用充电端口控制器和电流限制型电源开关，支持多种充电协议，提供过流保护、热保护以及可编程电流限制功能。其紧凑的封装和灵活的电气特性使其适用于各种USB充电器应用。