汽车USB充电新选择：TPS2585x-Q1双路3A USB Type-C充电端口转换器解析

在汽车电子领域，USB充电端口的性能和稳定性至关重要。今天要给大家介绍的是德州仪器（TI）推出的TPS2585x-Q1系列产品，这是一款具有热管理功能和可编程电流限制的2.2MHz低EMI双路3A USB Type-C充电端口转换器，特别适用于汽车USB充电端口和媒体中心等应用。

文件下载：tps25852-q1.pdf

产品特性亮点

汽车级标准与低EMI设计

该系列产品符合面向汽车应用的AEC-Q100标准，温度等级1涵盖 -40°C至 +125°C的宽温度范围，HBM ESD分类等级为H2，CDM ESD分类等级为C5，具备出色的可靠性。同时，针对超低EMI要求进行了优化，符合CISPR25 5类标准。采用HotRod™封装可最大限度减少开关节点振铃，展频技术能有效降低峰值发射，为汽车电子系统的电磁兼容性提供了有力保障。

高效同步降压稳压器

同步降压稳压器在2.1MHz下具有高效率，当 $V{IN}=13.5 V$、$I{PA _ BUS}=3 A$ 且 $I{PB _ BUS}=3 A$ 时，效率可达93.4%。采用18mΩ/10mΩ低 $R{DS(ON)}$ 降压稳压器MOSFET，工作电压范围为5.5V至26V，可承受36V输入，频率可在200kHz至3MHz之间调节，还具有展频频谱抖动的FPWM，可选输出电压有5.1V、5.17V、5.3V、5.4V，能满足不同应用场景的需求。

高精度电流限制与低 $R_{DS(ON)}$ MOSFET

内部USB功率MOSFET的 $R_{DS(ON)}$ 低至7mΩ/7mΩ，USB端口具有高精度可编程电流限制，在3.4A下误差为 ±10%。此外，OUT引脚可提供5.1V、200mA的辅助电源，还具备线路压降补偿功能，在2.4A负载下补偿电压为90mV，能有效提高充电效率和稳定性。

工作原理与功能特性

电源管理与模式控制

TPS2585x-Q1集成了标准USB Type-C端口控制器功能，包括用于3A和1.5A电流广播的配置通道（CC）逻辑，以及电池充电（1.2版）集成，可满足传统非Type-C USB设备的充电需求。该器件支持智能热管理，可通过TS引脚连接NTC热敏电阻监控环境温度或PCB板温度，并根据温度感应调节USB输出电压和Type-C电流广播。

输入输出与保护机制

输入电压范围为5.5V至26V，可承受36V输入，输出电压可选。具有过流、热关断等多种保护功能，如故障标志报告（TPS25851-Q1和TPS25852-Q1）可及时反馈USB过流、热关断等故障信息，USB端口开/关控制（TPS25852-Q1）能灵活控制端口的工作状态。

应用设计要点

元件选择与参数设置

在设计应用电路时，需要根据具体需求选择合适的外部元件。例如，输出电压可通过VSET引脚编程设置，短接VSET至GND可设置输出电压为5.17V并启用电缆补偿功能；推荐的开关频率范围为250KHz - 400KHz，可通过选择合适的 $R_{FREQ}$ 电阻来实现不同的开关频率。

布局与散热考虑

PCB布局对产品性能至关重要。输入旁路电容应尽量靠近IN和PGND引脚，使用宽VIN平面连接输入电源；接地时，输入和输出电容的接地应采用局部顶层平面连接到PGND引脚和PAD。同时，要注意提供足够的散热路径，可使用IC的PAD作为主要热路径，通过热过孔连接到系统接地平面散热器，以确保器件在高温环境下稳定工作。

总结

TPS2585x-Q1系列产品凭借其高效、低EMI、高精度电流限制和智能热管理等特性，为汽车USB充电端口设计提供了一个优秀的解决方案。在实际应用中，工程师们需要根据具体需求合理选择元件和进行PCB布局，以充分发挥该产品的性能优势。大家在使用过程中遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享交流。