TPS2586x-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。

TPS2586x-Q1 是一系列高度集成的 USB 充電控制器，適用于 Type-C 和 Type-A 雙端口應(yīng)用。
*附件：tps25869-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)換器和兩個帶充電端口自動檢測的 USB 限流開關(guān)。TPS2586x-Q1 提供緊湊的解決方案，在寬輸入電源范圍內(nèi)具有出色的負(fù)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(bǔ)償以簡化設(shè)計。FREQ 引腳上的電阻器將開關(guān)頻率設(shè)置為 200 kHz 至 800 kHz 之間，工作頻率低于 400 kHz 可提高系統(tǒng)效率。

TPS2586x-Q1 集成了標(biāo)準(zhǔn) 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。TPS2586x-Q1 還集成了 VCONN 電源，可滿足 USB3.1 電源要求。由于系統(tǒng)集成度高且占地面積小，該器件特別適合雙端口應(yīng)用。

由于 TPS2586x-Q1 支持智能熱調(diào)節(jié)，因此可以通過 TS 引腳根據(jù)溫度檢測來調(diào)節(jié)輸出電流和電壓。它需要在TS引腳上連接一個NTC熱敏電阻來監(jiān)控環(huán)境溫度或PCB板溫度，具體取決于NTC熱敏電阻在USB充電模塊或PCB板中的放置位置。選擇不同的 NTC 熱敏電阻，底部串聯(lián)電阻可以改變減載溫度。

TPS2586x-Q1 具有四種可選的 USB 輸出電壓設(shè)置：5.1 V、5.17 V、5.3 V 和 5.4 V。TPS2586x-Q1 集成了一個精密電流檢測放大器，用于電纜壓降補(bǔ)償和用戶可編程電流限制調(diào)整。電纜補(bǔ)償僅在輸出電壓設(shè)置為 5.17 V 時可用。電纜補(bǔ)償電壓為90 mV，輸出電流為2.4 A。電纜補(bǔ)償通過改變降壓穩(wěn)壓器輸出電壓與負(fù)載電流線性變化，以抵消汽車布線中由于導(dǎo)線電阻而導(dǎo)致的壓降，幫助便攜式設(shè)備在重負(fù)載下以最佳電流和電壓充電。無論負(fù)載電流如何，在連接的便攜式設(shè)備上測量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。

TPS2586x-Q1 為 USB 充電和系統(tǒng)作提供各種安全功能，包括外部負(fù)熱敏電阻監(jiān)控、逐周期電流限制、打嗝短路保護(hù)、欠壓鎖定、總線過流、OUT 過流和芯片過熱保護(hù)。

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(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車應(yīng)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(jìn)行了優(yōu)化：
  • 符合CISPR25 5 級標(biāo)準(zhǔn)
  • HotRod? 封裝可最大限度地減少開關(guān)節(jié)點振鈴
  • 擴(kuò)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 95% 在 = 12 V，我 PA_BUS = 3 A 和 I PB_BUS = 2.4 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 800 kHz
  • 具有擴(kuò)頻抖動功能的FPWM
  • 可選輸出電壓：5.1 V、5.17 V、5.3 V、5.4 V
• 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(fù)載
• 線路壓降補(bǔ)償：2.4A 負(fù)載時為 90 mV
• 符合 USB-IF 標(biāo)準(zhǔn)
  • Type-C 修訂版 1.3
    • CC 上的 3-A 功能通告
    • V總線應(yīng)用和放電
    • V控制室電源：200 mA
  • 自動 DCP 模式 （TPS25868-Q1）：
    • 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
• 設(shè)備 TJ范圍：–40°C 至 +150°C
• 故障標(biāo)志報告 （TPS25869-Q1）：USB 過流、熱關(guān)斷
• USB 端口開/關(guān)控制 （TPS25869-Q1）

參數(shù)

方框圖

?1. 產(chǎn)品概述?

• ?型號?：TPS25868-Q1和TPS25869-Q1，專為汽車應(yīng)用設(shè)計的USB Type-A和Type-C充電端口控制器，集成同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器和可編程電流限制功能。
• ?關(guān)鍵特性?：
  • 符合AEC-Q100汽車級認(rèn)證（溫度范圍-40°C至+125°C）。
  • 支持超低EMI設(shè)計，滿足CISPR25 Class 5標(biāo)準(zhǔn)。
  • 輸入電壓范圍5.5V至26V，可耐受36V瞬態(tài)電壓。
  • 可調(diào)開關(guān)頻率（200kHz至800kHz），支持?jǐn)U頻調(diào)制降低EMI峰值。
  • 集成7mΩ低阻USB電源MOSFET，支持雙端口（Type-A和Type-C）充電。

?2. 核心功能?

• ?同步降壓轉(zhuǎn)換器?：
  • 高效率（95% @12V輸入，3A輸出）。
  • 可選輸出電壓（5.1V/5.17V/5.3V/5.4V），支持線損補(bǔ)償（90mV@2.4A負(fù)載）。
• ?USB充電控制?：
  • 支持USB Type-C Rev 1.3協(xié)議，包括3A電流廣告、VBUS供電/放電、VCONN電源（200mA）。
  • TPS25868-Q1額外支持BC1.2 DCP模式（短路模式、1.2V模式、2.7V分壓模式）。
• ?保護(hù)機(jī)制?：
  • 過流保護(hù)（±10%精度）、熱關(guān)斷（160°C警告，166°C關(guān)斷）、輸入過壓保護(hù)（OVP）。
  • 故障標(biāo)志（TPS25869-Q1支持USB過流和熱事件報告）。

?3. 應(yīng)用場景?

• 汽車USB充電端口、媒體集線器。
• 雙端口設(shè)計（Type-A+Type-C），支持智能負(fù)載分配和溫度監(jiān)控。

?4. 封裝與引腳?

• ?封裝?：25引腳VQFN-HR（3.5mm×4.5mm）。
• ?關(guān)鍵引腳?：
  • VSET（輸出電壓設(shè)置）、ILIM（電流限制編程）、FREQ/SYNC（頻率調(diào)節(jié)/同步）。
  • PA_CC1/CC2（Type-C配置通道）、PA_EN/PB_EN（端口使能控制，僅TPS25869-Q1）。

?5. 設(shè)計支持?

• ?布局建議?：優(yōu)先縮短SW節(jié)點走線，優(yōu)化輸入/輸出電容接地，熱焊盤需充分散熱。
• ?典型電路?：提供400kHz開關(guān)頻率的參考設(shè)計，含電感（3.3μH）、輸出電容（3×47μF）等參數(shù)。