TPS25832-Q1 带电缆补偿的 USB Type-C 和 SDP/CDP 充电端口转换器数据手册

TPS2583x-Q1 是一款 USB Type-C 和 BC1.2 充电端口控制器，包括一个同步 DC/DC 转换器。通过电缆下垂补偿，V总线无论负载电流如何，电压都保持恒定，确保连接的便携式设备以最佳电流和电压充电。

TPS25832-Q1 包括用于 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关，而 TPS25833-Q1 包括热敏电阻输入引脚和热警告标志，用于用户可编程热过载保护。
*附件：tps25832-q1.pdf

同步降压稳压器采用电流模式控制工作，并经过内部补偿以简化设计。RT 引脚上的电阻器将开关频率设置为 300 kHz 和 2.2 MHz 之间。工作频率低于 400 kHz 可提高系统效率。高于 2.1 MHz 的工作频率避开了 AM 无线电频段，并允许使用更小的电感器。

TPS2583x-Q1 集成了标准 USB Type-C 端口控制器功能，包括用于 3A 和 1.5A 电流通告的配置通道 （CC） 逻辑。电池充电（修订版 1.2）集成为使用 USB 数据线信令来确定 USB 端口电流源功能的非 Type-C 传统 USB 设备提供了所需的电气签名。

包括一个精密电流检测放大器，用于用户可编程电缆压降补偿和电流限制调整。电缆补偿通过改变降压稳压器输出电压与负载电流线性变化，以抵消汽车布线中由于导线电阻而导致的压降，帮助便携式设备在重负载下以最佳电流和电压充电。V 型总线无论负载电流如何，在连接的便携式设备上测量的电压都保持大致恒定，从而使便携式设备的电池充电器能够以最佳方式工作。

USB 规范要求对 USB 充电端口进行电流限制，但为系统设计人员提供了合理的灵活性，可以根据系统要求选择过流保护级别。TPS2583x-Q1 采用新颖的双门限电流电路，允许系统设计人员对降压稳压器的平均限流保护进行编程，或者（可选）使用 CSN/OUT 和 BUS 引脚之间的外部 NMOS 进行限流。NFET 实现使 TPS2583x-Q1 降压稳压器能够在 USB 端口出现过流故障时为其他负载提供 5V 输出。

TPS25832-Q1 包括用于 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关。TPS25833-Q1 包括一个热敏电阻输入引脚和热警告标志，用于用户可编程的热过载保护。

集成保护功能包括逐周期电流限制、打嗝短路保护、欠压锁定、V总线过压和过流、CC 过压和过流、数据线 （D x ） 短至 V总线和模具过温保护。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，T一个
  • HBM ESD 分类等级 H2
  • CDM ESD 分类等级 C5
• 功能安全功能
  • 可用于帮助功能安全系统设计的文档
• 同步降压DC/DC稳压器
  • 输入电压范围：4.5 V 至 36 V
  • 输出电流：3.5 A
  • 5.1V 输出电压，精度为 ±1%
  • 电流模式控制
  • 可调频率：300 kHz 至 2.2 MHz
  • 频率同步到外部时钟
  • 具有扩频抖动功能的FPWM
  • 内部补偿，易于使用
• 符合 USB-IF 标准
  • USB Type-C 修订版 1.3
    • CC 逻辑，V控制室源与排放
    • USB 电缆极性检测 （POL)
  • 符合 USB BC1.2 的 CDP/SDP 模式
  • 自动 DCP 模式（仅限 TPS25833-Q1）
    • DCP短路模式和YD/T 1591-2009
    • 2.7V 分压器 3 模式
    • 1.2V 模式
• 针对 USB 电源和通信进行了优化
  • 用户可编程 USB 电流限制
  • 电缆下垂补偿高达 1.5 V
  • DP 和 DM 上的高带宽数据交换机（仅限 TPS25832-Q1）
  • 用于智能热管理的 NTC 输入（仅限 TPS25833-Q1）
• 集成保护
  • DP_IN和DM_IN短路至V。总线保护
  • DP_IN、DM_IN、CCx IEC 61000-4-2 等级
    • ±8kV 接触式和 ±15kV 空气放电
• 故障标志报告
• 32引脚QFN封装，带可润湿侧翼

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS25832-Q1和TPS25833-Q1是德州仪器（TI）推出的汽车级同步降压DC/DC调节器，集成USB Type-C®和BC1.2充电端口控制器功能。

• ‌输入电压范围‌：4.5V至36V，支持严苛的汽车环境（如冷启动）。
• ‌输出能力‌：5.1V±1%精度，最大3.5A输出电流，内置电缆压降补偿（最高1.5V）。
• ‌关键特性‌：
  • AEC-Q100 Grade 1认证（-40°C至125°C）。
  • 同步Buck拓扑，开关频率可调（300kHz至2.2MHz），支持外部时钟同步。
  • 符合USB Type-C Rev 1.3和BC1.2标准（支持CDP/SDP/DCP模式）。

‌2. 功能差异‌

• ‌TPS25832-Q1‌：集成高带宽DP/DM数据开关，适用于需USB 2.0通信的场景。
• ‌TPS25833-Q1‌：支持自动DCP模式（短路/Divider 3/1.2V模式），含NTC热敏输入和过热警告标志。

‌3. 核心功能‌

• ‌电流限制‌：支持平均电流限制（Buck调节器）或外部NFET限流，阈值可通过RILIMIT编程。
• ‌电缆补偿‌：通过RIMON电阻调节，抵消线缆IR压降，确保终端设备电压稳定。
• ‌保护机制‌：
  • 过压保护（VBUS/CC/DP/DM引脚）。
  • IEC 61000-4-2 ESD防护（±8kV接触/±15kV空气放电）。
  • 热关断（160°C）及故障标志（FAULT引脚）。

‌4. 应用场景‌

• 汽车信息娱乐系统、USB媒体集线器、充电端口。
• 支持Type-C设备快速充电（3A广告）及传统USB设备兼容。

‌5. 设计支持‌

• 内部补偿简化布局，推荐电感10µH（400kHz）或2.2µH（2.1MHz）。
• 提供NTC热管理接口（仅TPS25833-Q1），可编程温度警告/关断阈值。

‌6. 封装与版本‌

• 32引脚VQFN封装（5mm×5mm），带可润湿侧翼，符合汽车可靠性要求。
• 修订历史涵盖功能安全文档更新和布局优化说明。

‌附件说明‌
文档包含详细电气特性、时序图、典型应用电路及布局指南，适用于高可靠性汽车电子设计。