‌TPS25820/TPS25821 USB Type-C控制器与电源开关技术文档总结

TPS25820/21 是一款 USB Type-C 源控制器，集成了 1.5 A 额定 USB 电源开关。TPS25820/21 监控 Type-C 配置通道 （CC） 线路，以确定何时连接 USB 接收器。如果连接了水槽，TPS25820/21 会向 V 供电总线并传达可选的V总线通过直通 CC 线路向水槽提供电流。如果水槽用电子标记的电缆连接，则TPS25820也应用 V控制室电缆 V 的电源控制室针。TPS25821不适用 V控制室幂，用于 V控制室不需要 USB 2.0 和无数据充电实现。

TPS25820/21 在未连接任何内容时消耗 1.0 μA （典型值）。当开关处于过流或过热状态时，FAULT 输出会发出信号。连接接收器时，SINK 输出发出信号，POL 输出发出电缆超高速线的极性信号。
*附件：tps25821.pdf

特性

• USB Type-C^TM的^符合 Rel. 1.3 标准的源控制器
• CC线路上的STD/1.5-A电流能力通告
• 连接器连接/拆卸检测
• 超高速极性测定
• V总线和 V 控制室 （TPS25820）具有内部固定电流限制的应用和放电
• 1.0μA （典型值）工作电流，Type-C 连接器上没有任何连接
• 64mΩ （典型值） 高侧输出MOSFET
• 满足USB限流要求
  • 1.7A OUT 电流限制，精度为 ±7%
  • 快速过流响应 – 1.5 μs（典型值）
• CC1 和 CC2 ±8kV 接触和 ±15kV 空气放电 ESD 额定值 （IEC-61000-4-2）
• IEC/UL 证书
  • US-33101-UL：IEC 60950-1：2005;
    AMD1：2009、AMD2：2013
  • US-33102-UL：IEC 62368-1：2014

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS25820（支持VCONN）和TPS25821（不支持VCONN），均为USB Type-C 1.5A源控制器及集成电源开关。
• ‌兼容性‌：符合USB Type-C 1.3规范，支持标准（500mA/900mA）和1.5A电流广播模式。
• ‌关键特性‌：
  • 64mΩ典型导通电阻的高边MOSFET。
  • 1.7A输出电流限制（±7%精度），快速过流响应（1.5μs典型值）。
  • 超低静态电流（1μA典型值，无负载时）。
  • CC1/CC2引脚支持±8kV接触放电和±15kV空气放电ESD防护（IEC-61000-4-2）。

‌2. 功能描述‌

• ‌核心功能‌：
  • ‌连接检测‌：通过CC引脚监测Sink设备连接，自动识别电缆方向（POL引脚输出极性）。
  • ‌电源管理‌：集成VBUS开关（TPS25820额外集成VCONN开关），支持动态电流广播（通过CHG引脚选择）。
  • ‌保护机制‌：过流、过热保护（FAULT引脚报警），支持自动恢复。
• ‌差异点‌：TPS25820适用于USB 3.x主机/集线器端口（需VCONN供电），TPS25821适用于USB 2.0或纯充电场景。

‌3. 典型应用‌

• ‌场景‌：
  • 笔记本/台式机USB Type-C接口。
  • 充电底座、扩展坞、车载充电器（支持BC1.2 DCP模式需外接100Ω D+/D-短接电阻）。
  • 显示器/音视频设备的Type-C供电端口。
• ‌设计要点‌：
  • ‌布局‌：优先在IN引脚附近放置120μF电容，OUT引脚建议<10μF电容。
  • ‌热管理‌：底部散热焊盘需连接PCB地平面以优化散热。

‌4. 电气参数‌

• ‌工作条件‌：输入电压4.5V-5.5V，工作温度-40°C至125°C。
• ‌关键指标‌：
  • VBUS电流限制：1.72A典型值（RREF=100kΩ）。
  • VCONN开关导通电阻：530mΩ典型值（TPS25820）。

‌5. 封装与订购信息‌

• ‌封装‌：12引脚WSON（3mm×2mm），带散热焊盘。
• ‌型号后缀‌：DSSR（卷带3000片）、DSST（卷带250片），均符合RoHS标准。

‌6. 文档支持‌

• 包含详细引脚定义、时序图、典型应用电路及布局示例（如USB 3.1多路复用器控制）。
• 修订历史记录更新至2019年8月，新增IEC 62368-1:2014认证。

‌附：设计资源‌

• 参考设计文档（如SLVUAI0评估板指南）、热管理技术白皮书（SLMA002/SLMA004）。