TPS2511-Q1 汽车目录 USB 专用充电端口控制器和限流电源开关数据手册

TPS2511-Q1 是一款 USB 专用充电端口 （DCP） 控制器和电流限制 电源开关。自动检测功能可监控 USB 数据线电压，并自动提供 在数据线上正确使用电气信号，以便为兼容设备充电 收费方案： 分压器 DCP，需要在 D+ 上施加 2.7 V，在 D– 或 2.0 V 上施加 2.0 V D+ 和 D– 上为 2.7 V;BC1.2 DCP，需要将 D+ 短至 D–;D+ 和 D– 均为 1.2 V。
*附件：tps2511-q1.pdf

TPS2511-Q1 是一款 80mΩ 配电开关，适用于以下应用： 可能会遇到电容负载和短路。该设备还提供打嗝 模式（当输出 （OUT） 电压小于 3.80 V（典型值）或过热时 保护发生在过载情况下。精确且可编程的电流限制提供 应用的灵活性和便利性。TPS2511-Q1 提供一个用于 USB 电缆电阻补偿的 CS 引脚和一个用于打开和关闭设备的 EN 引脚。

特性

• 符合汽车应用要求
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：
    -40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • 设备 HMB ESD 分类等级 H2
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C3B
• 支持 DCP 短接 D+ 至 D–
• 支持在 D+ 上施加 2.0 V 和 D–
  上施加 2.7 V（或 D+ 上施加 2.7 V 和 D– 上施加 2.0 V 的 DCP）
• 支持在数据线上施加 1.2 V 电压的 DCP
• 自动切换所连接设备的 D+ 和 D– 线路连接
• 用于短路保护的打嗝模式
• 提供 CS 引脚用于 USB 电缆补偿
• 可编程电流限制 （ILIM_SET 引脚）
• 80mΩ 典型值高侧 MOSFET
• 2.3 A 时的精确 ±10% 电流限制
• 满足 USB 电源开关要求
• Drop-In 和 List of materials Compatible with TPS2511
• 工作范围：4.5 V 至 5.5 V
• 采用 MSOP 8 引脚封装
• UL 认证和 CB 文件编号 E169910

参数

方框图

1. 概述

TPS2511-Q1是一款专为汽车应用设计的USB专用充电端口控制器和电流限制功率开关。它支持多种充电方案，并具备过流保护、热保护和自动重试等功能。

2. 主要特性

• ‌汽车应用认证‌：AEC-Q100认证，适用于-40°C至125°C的环境温度范围。
• ‌自动检测功能‌：监测USB数据线电压，自动提供正确的电气签名以支持不同的充电设备。
• ‌可编程电流限制‌：通过ILIM_SET引脚设置电流限制阈值，提供灵活的电流保护。
• ‌短路保护‌：采用打嗝模式（Hiccup Mode）进行短路保护，减少输出短路电流。
• ‌热保护‌：内置两个独立的热传感器，防止过热损坏。
• ‌CS引脚‌：用于USB电缆补偿，以应对电缆电阻引起的电压损失。
• ‌EN引脚‌：逻辑使能输入，控制设备的开关状态。

3. 应用

• ‌汽车USB充电器‌：为汽车内的USB充电端口提供精确的电流控制和保护。
• ‌AC-DC墙式适配器‌：带USB端口的墙式适配器，提供安全的充电功能。
• ‌其他USB充电器‌：包括车载信息娱乐系统等其他需要USB充电功能的场景。

4. 功能描述

• ‌自动检测‌：支持DCP短接模式、应用2.0V/2.7V模式以及BC1.2 DCP模式，自动为连接的设备提供正确的充电签名。
• ‌打嗝模式‌：在过流或过热条件下，设备将进入打嗝模式，周期性地开关输出以限制平均输出电流。
• ‌热保护‌：当结温超过135°C（在电流限制条件下）或155°C（无论是否在电流限制条件下）时，设备将关闭输出以防止过热。
• ‌CS引脚功能‌：当输出电流超过设定值的一半时，CS引脚将拉低，指示高充电电流，以便USB充电器增加输出电压进行补偿。

5. 设计指南

• ‌电流限制设置‌：通过选择合适的ILIM_SET电阻值来设置电流限制阈值，推荐电阻范围为16.9kΩ至750kΩ。
• ‌布局建议‌：将TPS2511-Q1放置在靠近USB输出连接器和至少22µF的输出引脚滤波电容器附近；确保ILIM_SET引脚的连接尽可能短，以减少寄生效应对电流限制精度的影响。
• ‌电缆补偿设计‌：使用CS引脚和适当的电阻分压器网络来补偿USB电缆电阻引起的电压损失。

6. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：MSOP（8引脚）
• ‌尺寸‌：具体尺寸信息未直接提供，但封装类型为标准MSOP-8。

7. 电气特性

• ‌静态漏源导通电阻‌：在25°C下典型值为80mΩ，在-40°C至85°C范围内有所增加。
• ‌使能输入阈值‌：EN引脚的使能阈值电压为1.1V（典型值），禁止阈值电压为0.9V（典型值）。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：具有明确的UVLO阈值电压和迟滞电压，确保设备在输入电压不足时不会启动。

8. 文档与支持

• 提供了详细的技术规格、应用电路、布局指南、封装信息和相关文档链接，以帮助开发者更好地集成和使用TPS2511-Q1。