Texas Instruments TPS25762-Q1汽车类USB Type-C^®^ 电力输送控制器集成了适用于汽车单USB端口应用的降压-升压转换器。TI TPS25762-Q1功能包括具有四个电源开关的集成降压-升压转换器、一个Arm^®^ Cortex ^®^ -M0、一个带Type-C电缆插头的USB端口控制器，以及方向检测。此外，该器件还集成了USB电池充电规范版本1.2 (BC1.2) 检测、USB端点PHY、器件电源管理和监控电路，以及连接器引脚过压保护和短路保护。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS25762-Q1汽车类电力输送控制器数据手册.pdf

一个智能的系统策略管理器可最大程度地增加传输的USB电力，同时保护系统免受汽车电池瞬态和过热情况的影响。

特性

• 符合AEC-Q100认证，具有以下结果：
  • 器件温度1级：-40°C至+125°C环境工作温度范围
  • 器件人体模型 (HBM) 静电放电 (ESD) 分类等级2
  • 器件CDM ESD分类等级C2B
  • 增强型连接器引脚ESD保护功能
• 支持可编程电源 (PPS) 的USB供电 (PD) 控制器
  • 5.5V至18V的宽 VIN 范围（最大40V）
  • 集成降压/升压四个电源开关，支持高达65W的USB PD输出功率
  • VBUS 输出：3V至21V（步长为±20mV）
  • IBUS 输出：0A至3A（限流步长为±50mA）
  • VBUS 短接VBAT 和接地保护
  • VBUS 电缆压降补偿
  • MFi过流保护
  • 开关频率：300kHz、400kHz和450kHz
  • 带抖动的DC/DC同步输入/输出
• 符合USB标准
  • USB Type-C电力输送3.1版
    • CC逻辑、VCONN 源和放电
    • USB电缆极性检测
  • 电池充电规范1.2版
    • DCP：专用充电端口
• 传统快速充电
  • 2.7V分压器模式3
  • 1.2V分压器模式
  • 高压DCP协议
• 微控制器内核允许
  • 固件更新
  • 电源电压和温度相关电源管理
• VBUS 和VBAT 短路保护
  • VBUS
  • Px_ DP和Px_DM
  • Px_CC1和Px_CC2

典型应用

框图

TPS25762-Q1汽车类USB Type-C电力输送控制器技术解析

一、产品概述

TPS25762-Q1是德州仪器(TI)推出的一款专为汽车应用设计的USB Type-C®电力输送(PD)控制器，集成了Buck-Boost稳压器。该器件符合AEC-Q100 Grade 1认证，工作温度范围为-40°C至+125°C，具有增强的连接器引脚ESD保护能力，非常适合汽车USB充电、媒体中心、主机单元和后座娱乐系统等应用。

二、关键特性

1. ‌电力输送能力‌：
   • 支持USB PD 3.1标准，通过USB-IF认证(TID: 9509)
   • 集成Buck-Boost转换器，4个功率开关
   • 输出功率高达65W
   • 输出电压范围：3.3-21V，步进20mV
   • 输出电流范围：0-3A，电流限制步进50mA
2. ‌保护功能‌：
   • VBUS短路至VBAT和GND保护
   • 电缆压降补偿
   • MFi过流保护
   • 热关断保护(160-175°C)
3. ‌接口配置‌：
   • 1个USB-PD端口(TPS25762-Q1)
   • 支持DisplayPort™ over USB-C™(DP替代模式，TPS25763-Q1)
   • 2个USB-PD端口(TPS25772-Q1)

三、架构与工作原理

TPS25762-Q1采用集成式架构，包含以下主要功能模块：

1. ‌Buck-Boost转换器‌：
   • 输入电压范围：5.5V至18V(最大40V)
   • 支持Buck、Boost和过渡模式操作
   • 可编程开关频率(300/400/450kHz)
   • 支持频率抖动和外部同步
2. ‌Type-C控制器‌：
   • 自动检测电缆插拔和方向
   • 支持USB Battery Charging Specification v1.2(BC1.2)
   • 包括DCP、Divider-3、1.2V和HVDCP模式
3. ‌微控制器核心‌：
   • 基于ARM® Cortex®-M0
   • 支持固件更新
   • 电源和温度相关功率管理

四、典型应用设计

1. ‌电源设计考虑‌：
   • 输入电容：22µF+2×0.1µF
   • 输出电容：根据开关频率选择30-160µF
   • 电感选择：4.7µH(300/400kHz)或3.3µH(450kHz)
2. ‌布局建议‌：
   • 将输入/输出旁路电容尽可能靠近器件引脚
   • 最小化SW1和SW2环路面积
   • 分离功率和信号路径
   • USB数据线(DP/DM)采用差分走线，阻抗控制为90Ω
3. ‌热管理‌：
   • 器件包含多个内部温度传感器
   • 可配置三个温度阶段，逐步降低输出功率
   • 支持外部NTC/PTC温度监测

五、汽车应用优势

1. ‌可靠性‌：
   • AEC-Q100 Grade 1认证
   • 增强的ESD保护(±2000V HBM)
   • 宽工作温度范围(-40°C至+125°C)
2. ‌系统集成‌：
   • 单芯片解决方案，减少BOM
   • 支持固件现场更新
   • 可配置的I2C接口与外部MCU通信
3. ‌电源管理‌：
   • 智能系统电源管理(SPM)引擎
   • 最大化USB供电同时保护系统免受汽车电池瞬变影响
   • 支持输入欠压/过压保护