‌TPS25830-Q1/TPS25831-Q1 汽车级USB Type-C®和BC1.2充电控制器总结

描述

TPS2583x-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。

TPS2583x-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。这些引脚可以承受高达 18 V 的电压。

TPS25830-Q1 包括用于 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关,而 TPS25831-Q1 包括一个热敏电阻输入引脚和热警告标志,用于用户可编程热过载保护。
*附件:tps25830-q1.pdf

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
  • 功能安全功能
    • 可用于帮助功能安全系统设计的文档
  • 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
    • 自动 DCP 模式(仅限 TPS25831-Q1)
      • DCP短路模式和YD/T 1591-2009
      • 2.7V 分压器 3 模式
      • 1.2V 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
    • 电缆下垂补偿高达 1.5 V
    • DP 和 DM 上的高带宽数据开关(仅限 TPS25830-Q1)
    • 用于智能热管理的 NTC 输入(仅限 TPS25831-Q1)
  • 集成保护
    • V总线短至 V蝙蝠保护
    • DP_IN和DM_IN短路至V。蝙蝠和 V总线
    • CC1 和 CC2 V 短路蝙蝠保护
    • DP_IN、DM_IN、CCx IEC 61000-4-2 等级
      • ±-8kV 接触式和 ±15-kV 空气放电
  • 故障标志报告
  • 32引脚QFN封装,带可润湿侧翼

参数
DC-DC

方框图
DC-DC

1. 产品概述

  • 型号‌:TPS25830-Q1(带DP/DM高速数据开关)和TPS25831-Q1(带NTC温度监测)
  • 功能‌:集成同步降压DC/DC转换器(4.5V-36V输入,5.1V/3.5A输出)和USB充电协议控制器,支持Type-C Rev 1.3、BC1.2(CDP/SDP/DCP)、YD/T 1591-2009等标准。
  • 关键特性‌:
    • 电缆压降补偿(最高1.5V)
    • 可编程电流限制(支持外部NFET或Buck平均限流)
    • 短路保护(VBUS/CC/DP/DM引脚耐18V)
    • IEC 61000-4-2 ESD防护(±8kV接触/±15kV空气放电)

2. 核心功能模块

  • 降压稳压器‌:
    • 电流模式控制,内部补偿,开关频率300kHz-2.2MHz可调
    • 效率高达95%(VIN=13.5V时)
  • USB控制‌:
    • Type-C CC逻辑检测(支持3A/1.5A广告电流)
    • TPS25830-Q1:集成800MHz带宽DP/DM模拟开关
    • TPS25831-Q1:支持DCP自动模式(短路/分压3/1.2V模式)

3. 保护机制

  • 过压保护‌:VBUS(7V)、CC(6.1V)、DP/DM(3.9V)阈值
  • 热管理‌:
    • TPS25831-Q1支持NTC输入,可编程温度警告(0.5×VCC)和关断(0.65×VCC)
    • 160°C热关断保护

4. 应用场景

  • 汽车信息娱乐系统
  • USB媒体集线器
  • 车载充电端口

5. 设计支持

  • 引脚配置‌:32引脚QFN封装(5mm×5mm),带可润湿侧翼
  • 典型电路‌:需外接电感(推荐10μH)、输出电容(5×22μF)、电流检测电阻(15mΩ)
  • 布局建议‌:优先考虑散热(使用热过孔阵列)和EMI优化(开关节点最小化)

6. 文档支持

  • 包含详细电气特性(如RDS(on)≤45mΩ)、时序图(如软启动时间3-7ms)及典型波形(负载瞬态响应、短路恢复等)。

该文档为完整数据手册,涵盖特性、原理、设计指南及测试数据,适用于车载USB充电端口的高可靠性设计。

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