‌TPS2583xA-Q1 系列汽车级USB Type-C®和BC1.2充电端口控制器总结

TPS2583xA-Q1 是一款 USB Type-C 和 BC1.2 充电端口控制器，包括一个同步 DC/DC 转换器。通过电缆下垂补偿，V总线无论负载电流如何，电压都保持恒定，确保连接的便携式设备以最佳电流和电压充电。

TPS2583xA-Q1 包括用于 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关。
*附件：tps25832a-q1.pdf

TPS25830A-Q1 还集成了 V 上的电池短路保护 总线 、CC1、CC2、DM_IN 和 DP_IN 引脚（支持高达 18 V）。TPS25832A-Q1 不支持数据线（CC 和 Dx）短路 VBAT 保护。

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为 300 kHz 和 2.2 MHz 之间。工作频率低于 400 kHz 可提高系统效率。高于 2.1 MHz 的工作频率避开了 AM 无线电频段，并允许使用更小的电感器。

TPS2583xA-Q1 集成了标准 USB Type-C 端口控制器功能，包括用于 3A 和 1.5A 电流通告的配置通道 （CC） 逻辑。电池充电（修订版 1.2）集成为使用 USB 数据线信令确定 USB 端口电流源功能的非 Type-C 传统 USB 设备提供了所需的电气签名。

包括一个精密电流检测放大器，用于用户可编程电缆压降补偿和电流限制调整。电缆补偿通过改变降压稳压器输出电压与负载电流线性变化，以抵消汽车布线中由于导线电阻而导致的压降，帮助便携式设备在重负载下以最佳电流和电压充电。V 型总线无论负载电流如何，在连接的便携式设备上测量的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 规范要求对 USB 充电端口进行电流限制，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。TPS2583xA-Q1 采用新型双门限电流电路，允许系统设计人员对降压稳压器的平均限流保护进行编程，或者可选地使用 CSN/OUT 和 BUS 引脚之间的外部 NMOS 进行限流。NFET 实现使 TPS2583xA-Q1 降压稳压器能够在 USB 端口出现过流故障时为其他负载提供 5V 输出。此外，TPS2583xA-Q1 使用的限流方法可以满足最新的 MFI 要求。

TPS2583xA-Q1 集成保护功能包括逐周期电流限制、打嗝短路保护、欠压锁定、V总线过压和过流、CC 过压和过流、数据线 （D x ） 短至 V总线和 V 蝙蝠 ，并具有芯片过温保护。

TPS25830A-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 和 CC）短路 VBAT 保护。TPS25832A-Q1 不支持数据线（Dx 和 CC）短路 VBAT 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
  • CDM 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
  • 频率同步到外部时钟
  • 具有扩频抖动功能的FPWM
  • 内部补偿，易于使用
• 符合 USB-IF 标准
  • USB Type-C 修订版 1.3^®^
    • CC 逻辑，V控制室源与排放
    • USB 电缆极性检测 （POL)
  • 符合 USB BC1.2 的 CDP/SDP 模式
  • 符合 MFI 过流限制
• 针对 USB 电源和通信进行了优化
  • 用户可编程 USB 电流限制
  • 电缆下垂补偿高达 1.5 V
  • DP 和 DM 上的高带宽数据开关
  • USB 固件更新的客户端模式
• 集成保护
  • V总线短至V蝙蝠保护
  • DP_IN、DM_IN、CCx V 短路 蝙蝠 （仅限 TPS25830A-Q1）
  • DP_IN、DM_IN、CCx V 短路总线
  • DP_IN、DM_IN、CCx IEC 61000-4-2 等级
    • ±8kV 接触式和 ±15kV 空气放电
• 故障标志报告
• 32引脚QFN封装，带可润湿侧翼

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS25830A-Q1和TPS25832A-Q1是德州仪器（TI）推出的汽车级同步降压DC/DC稳压器，集成USB Type-C®和BC1.2充电端口控制功能。主要特性包括：

• ‌输入电压范围‌：4.5V至36V，支持汽车电池环境。
• ‌输出能力‌：5.1V±1%精度，最大3.5A输出电流。
• ‌兼容性‌：符合USB Type-C Rev 1.3和BC1.2标准（支持CDP/SDP/DCP模式）。
• ‌保护功能‌：短路保护、过压保护（OVP）、IEC 61000-4-2 ESD防护（±8kV接触/±15kV空气放电）。

‌2. 关键差异‌

• ‌TPS25830A-Q1‌：支持数据线（DP/DM/CC）短路至电池（VBAT）保护，集成高带宽模拟开关。
• ‌TPS25832A-Q1‌：不支持数据线短路至VBAT保护，其他功能相同。

‌3. 核心功能‌

• ‌同步降压稳压器‌：
  • 电流模式控制，内部补偿简化设计。
  • 可调开关频率（300kHz至2.2MHz），支持外部时钟同步。
  • 强制PWM（FPWM）模式，带扩频调制以降低EMI。
• ‌USB Type-C控制‌：
  • 自动检测连接设备（UFP）和电缆方向（通过CC1/CC2引脚）。
  • 支持1.5A/3A电流广播，VCONN供电（需外接5V LDO）。
• ‌电缆补偿‌：通过IMON引脚编程，抵消长电缆的IR压降（最高补偿1.5V）。
• ‌电流限制‌：
  • 支持外部NFET或Buck平均电流限流，满足MFI过流要求。
  • 双阈值保护机制（MFI兼容）。

‌4. 应用场景‌

• 汽车信息娱乐系统
• USB媒体集线器
• 车载USB充电端口

‌5. 封装与工作条件‌

• ‌封装‌：32引脚VQFN（5mm×5mm），带可润湿侧翼。
• ‌温度范围‌：-40°C至+125°C（AEC-Q100 Grade 1认证）。

‌6. 设计支持‌

• 提供内部补偿、布局指南和典型应用电路（如短路保护、热管理）。
• 支持客户模式（用于固件更新）和调试配件检测（需外部电路）。

‌7. 文档与资源‌

• 包含详细引脚功能表、电气特性、时序要求和典型性能曲线。
• 相关应用报告涵盖短路保护、USB2.0信号完整性和EMC设计建议。

‌总结‌
TPS2583xA-Q1系列是高度集成的汽车USB电源解决方案，兼具高效降压转换和Type-C/BC1.2协议支持，适用于严苛的汽车环境，并通过丰富的保护功能确保系统可靠性。