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?TPS2585x-Q1 單端口USB Type-C?充電控制器集成同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器總結(jié)

科技綠洲 ? 2025-08-08 13:52 ? 次閱讀
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TPS2585x-Q1 是一款集成式 USB 充電端口解決方案,包括一個同步、高效的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器以及用于實現(xiàn) USB 電池充電 1.2 和 Type-C 端口的集成檢測和控制。

TPS2585x-Q1 是一款高度集成的 USB Type-C 充電控制器,適用于單端口應用。
*附件:tps25855-q1.pdf

該器件集成了一個帶有內(nèi)部功率 MOSFET 的單片、同步、整流、降壓、開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器和一個帶充電端口自動檢測的 USB 限流開關(guān)。TPS2585x-Q1 提供緊湊、高效的解決方案,在寬輸入電源范圍內(nèi)具有出色的負載和線路調(diào)節(jié)能力。同步降壓穩(wěn)壓器采用峰值電流模式控制工作,并經(jīng)過內(nèi)部補償以簡化設(shè)計。對于TPS25854-Q1,F(xiàn)REQ引腳上的電阻器將開關(guān)頻率設(shè)置為200 kHz至800 KHz之間。對于TPS25855-Q1,F(xiàn)REQ引腳上的電阻器將開關(guān)頻率設(shè)置為200 kHz至3 MHz之間。工作頻率低于400 kHz可提高系統(tǒng)效率。高于 2.1 MHz 的工作頻率避開了 AM 無線電頻段,并允許使用更小的電感器。

TPS2585x-Q1 集成了標準 USB Type-C 端口控制器功能,包括用于 3A 和 1.5A 電流通告的配置通道 (CC) 邏輯。電池充電(修訂版 1.2)集成為使用 USB 數(shù)據(jù)線信令確定 USB 端口電流源功能的非 Type-C 傳統(tǒng) USB 設(shè)備提供了所需的電氣簽名。

TPS2585x-Q1 支持智能熱調(diào)節(jié)。輸出電流可根據(jù)外部TS閾值進行調(diào)節(jié)。此外,該器件還集成了可滿足USB3.1電源要求的VCONN電源。該器件由于系統(tǒng)集成度高且占地面積小,特別適合單端口應用。

TPS2585x-Q1 輸出電壓固定為 5.1 V。該器件還集成了一個精密電流檢測放大器,用于用戶可編程電纜壓降補償和電流限制調(diào)諧,最大電纜補償電壓限制為400 mV。電纜補償通過改變降壓穩(wěn)壓器輸出電壓與負載電流線性變化,以抵消汽車布線中由于導線電阻而導致的壓降,幫助便攜式設(shè)備在重負載下以最佳電流和電壓充電。無論負載電流如何,在連接的便攜式設(shè)備上測得的總線電壓都保持大致恒定,從而使便攜式設(shè)備的電池充電器能夠以最佳方式工作。

TPS2585x-Q1 為 USB 充電和系統(tǒng)作提供各種安全功能,包括外部負熱敏電阻監(jiān)控、逐周期電流限制、打嗝短路保護、欠壓鎖定、總線過流和芯片過熱保護。

該器件系列采用 25 引腳、3.5 mm × 4.5 mm QFN 封裝。

特性

  • 符合 AEC-Q100 標準,適用于汽車應用:
    • 溫度等級 1:T一個范圍 –40°C 至 +125°C
    • HBM ESD 分類等級 H2
    • CDM ESD 分類等級 C5
  • 針對超低 EMI 要求進行了優(yōu)化:
    • 符合CISPR25 5 級標準
    • HotRod? 封裝可最大限度地減少開關(guān)節(jié)點振鈴
    • 擴頻可減少峰值排放
  • 同步降壓穩(wěn)壓器
    • 400 KHz 時的高效率:V 時為 96% = 12 V,我 總線 = 3 安
    • 18mΩ/10mΩ低R DS(開) 降壓穩(wěn)壓器 MOSFET
    • 工作電壓范圍:5.5 V 至 26 V,可承受 36V 輸入
    • 可調(diào)頻率:200 kHz 至 3 MHz (TPS25855-Q1)
    • 可調(diào)頻率:200 kHz 至 800 kHz (TPS25854-Q1)
    • 具有擴頻抖動功能的FPWM
    • 固定的5.1V輸出電壓
  • 內(nèi)部電源路徑:
    • 7mΩ/7mΩ低R DS(開) 內(nèi)部 USB 功率 MOSFET
    • 高精度 USB 端口的可編程電流限制:3.4 A 時為 ±10%
    • 輸出:5.1 V,200 mA 電源,用于輔助負載
  • USB 線路壓降補償:可編程,最大 400 mV
  • 符合 USB-IF 標準
    • Type-C 修訂版 1.3
      • CC 上的 3-A 功能通告
      • V總線應用和放電
      • V控制室電源:200 mA
      • USB 電纜極性檢測 (POL)
    • 自動 DCP 模式:
      • 短路模式符合 BC1.2 和 YD/T 1591 2009
      • 1.2V 模式
      • 2.7V 分壓器 3 模式
  • 減載與可編程 T一個
  • 故障標志報告:USB 過流、熱關(guān)斷
  • 用于可編程熱過載保護的熱警告標志
  • 設(shè)備 TJ范圍:–40°C 至 +150°C

參數(shù)
image.png

方框圖

image.png
?1. 產(chǎn)品概述?
TPS25854-Q1和TPS25855-Q1是德州儀器(TI)推出的高集成度USB Type-C充電控制器,專為汽車應用設(shè)計,符合AEC-Q100 Grade 1標準(-40°C至+125°C)。兩款器件集成了同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器和可編程電流限制功能,支持單端口3A USB Type-C充電,適用于車載媒體集線器、充電端口及售后市場充電器等場景。

?2. 關(guān)鍵特性?

  • ?高效降壓轉(zhuǎn)換器?:
    • 輸入電壓范圍5.5V至26V(耐壓36V),固定5.1V輸出,效率高達96%(12V輸入時)。
    • 支持200kHz至3MHz(TPS25855-Q1)或800kHz(TPS25854-Q1)可調(diào)開關(guān)頻率,內(nèi)置擴頻技術(shù)降低EMI。
  • ?USB Type-C兼容性?:
    • 符合Type-C Rev 1.3標準,支持3A/1.5A電流廣告、VBUS供電/放電、VCONN電源(200mA)及電纜極性檢測(POL)。
    • 集成7mΩ低阻USB功率MOSFET,電流限制精度±10%(3.4A時)。
  • ?保護與監(jiān)測?:
    • 可編程線纜補償(最大400mV)、熱警告標志、過流/過熱故障標志(FAULT)。
    • 支持BC1.2、YD/T 1591-2009、Divider 3和1.2V模式等充電協(xié)議。

?3. 應用場景?

  • 汽車USB媒體集線器
  • 車載USB充電端口
  • 售后市場充電器

?4. 封裝與型號差異?

  • ?封裝?:25引腳VQFN-HR(3.5mm×4.5mm)。
  • ?差異?:TPS25855-Q1支持更高開關(guān)頻率(3MHz),適用于需避開AM頻段的應用;TPS25854-Q1頻率范圍200kHz-800kHz,優(yōu)化中頻效率。

?5. 設(shè)計支持?

  • 提供內(nèi)部補償、可編程電流限制及電纜補償功能,簡化布局設(shè)計。
  • 典型應用電路推薦使用10μH電感(400kHz)或2.2μH電感(2.1MHz),搭配多層PCB以優(yōu)化熱性能。

?6. 安全與可靠性?

  • 通過CISPR25 Class 5 EMI認證,內(nèi)置ESD保護(HBM 2kV)。
  • 熱關(guān)斷閾值160°C,支持外部NTC溫度監(jiān)測實現(xiàn)負載動態(tài)調(diào)節(jié)。

?總結(jié)?:TPS2585x-Q1系列通過高集成度和汽車級可靠性,為USB Type-C充電提供緊湊、高效的解決方案,適用于嚴苛的汽車環(huán)境。

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