Texas Instruments TPS25859Q1EVM-161控制器评估模块 (EVM) 设计用于评估TPS25859-Q1。TPS25859-Q1是一款USB Type-C®和BC1.2双Type-C充电端口，能够提供高达6.6A输出电流，每个端口3A，并提供电缆补偿。该评估模块的工作电压范围为5.5V至26V，可承受40V瞬态电压。Texas Instruments TPS25859Q1EVM-161上的电阻器可以调整电缆补偿、电流限制、输出电压和开关频率的值。每个端口均可通过PA_EN和PB_EN启用或禁用。每个端口还可以将故障置为处于故障状态。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS25859Q1EVM-161控制器评估模块数据手册.pdf

特性

• 输入范围为5.5V至26V，连续输出降压转换器的每端口电流为3A
• 输出引脚为200mA，VCONN电源具有200mA电流输出能力，满足USB3.1的电源要求
• 强制PWM运行，扩频抖动为200kHz–800KHz
• 完全符合AEC-Q100标准
• 可编程输出短路电流限制：±15%精度过热
• 智能热管理
• 用户可编程VBUS电流限制和内部VCONN电流限制

测试设置

TPS25859-Q1评估模块技术详解：高性能USB Type-C充电解决方案

1. 技术特性

1.1 宽输入电压范围与高输出电流

TPS25859-Q1 EVM支持5.5V至26V的宽输入电压范围，并能承受40V的瞬态电压，适用于汽车电池等波动较大的电源环境。

每个USB Type-C端口可提供3A的连续输出电流，双端口总输出电流达 6.6A ，满足多设备同时充电的需求。

1.2 可编程电流限制与智能热管理

• 电流限制调整 ：用户可通过外部电阻（RILIM）调整VBUS电流限制和内部VCONN电流限制，实现精确的电流控制。
• 智能热管理 ：集成NTC热敏电阻接口，可监控环境温度或PCB板温度，动态调节输出电压和电流，防止过热损坏。

1.3 同步降压转换器与低EMI设计

• 高效同步降压 ：内置同步降压转换器在400kHz下运行，具备高效率（>95%）。
• 低EMI设计 ：采用展频频谱抖动技术（200kHz至800kHz），符合CISPR25 5类标准，减少电磁干扰。

1.4 丰富的保护功能

• 逐周期电流限制 ：防止过流损坏。
• 短路保护 ：支持断续模式（Hiccup）和持续短路保护。
• 欠压锁定（UVLO） ：确保输入电压低于阈值时关闭输出。
• 过温保护（OTP） ：防止芯片过热。

1.5 灵活的配置与调试选项

• 开关频率调整 ：通过RFREQ电阻（R6）调整开关频率（200kHz至800kHz）。
• 输出电压选择 ：通过跳线（J10）选择5.1V、5.17V、5.3V、5.4V输出电压。
• 电缆补偿 ：短接VSET引脚至地，启用电缆补偿功能，补偿长距离充电时的导线压降。

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2. 工作原理

2.1 同步降压转换

TPS25859-Q1采用同步降压拓扑结构，将输入电压（5.5V至26V）转换为稳定的输出电压（5.1V至5.4V）。其内置的高侧和低侧MOSFET交替导通，实现高效能量转换。

2.2 电流限制与保护

• VBUS电流限制 ：通过RILIM电阻设置电流阈值，当输出电流超过设定值时，芯片自动限制输出电流，防止过载。
• 短路保护 ：检测到短路时，芯片进入断续模式（Hiccup），周期性尝试重启，直至故障排除。

2.3 热管理

• NTC热敏电阻监控 ：通过外部NTC热敏电阻（RT1）监测温度，当温度超过阈值时，芯片降低输出电流或关闭输出，防止过热损坏。

2.4 电缆补偿

• 动态电压调整 ：短接VSET引脚至地后，降压转换器根据负载电流动态调整输出电压，补偿长距离充电时的导线电阻引起的压降，确保重载下的稳定充电。

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3. 应用优势

3.1 汽车电子

• AEC-Q100认证 ：符合汽车级标准，可在-40°C至+125°C温度范围内稳定工作。
• 高可靠性 ：集成多种保护功能，适应汽车复杂电磁环境。
• 应用场景 ：车载USB媒体中心、充电端口、后市场双USB充电器。

3.2 工业控制

• 高精度电流控制 ：支持可编程电流限制，适用于电机驱动、PLC输出模块保护等场景。
• 抗干扰能力强 ：低EMI设计，符合工业环境要求。

3.3 消费电子

• 双端口快充 ：支持同时为两台设备充电，总输出电流达6.6A。
• 兼容性强 ：支持USB Type-C和BC1.2协议，适用于智能手机、平板电脑等设备。

3.4 便携式医疗设备

• 小型化设计 ：集成度高，节省PCB空间。
• 稳定充电 ：电缆补偿功能确保长距离充电时的电压稳定。

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4. 硬件设计指南

4.1 关键元件选择

• 电感器（L1） ：选择低DCR（直流电阻）的屏蔽电感，提高效率并减少EMI。
• 输出电容（C5, C13, C14） ：选用低ESR（等效串联电阻）的陶瓷电容，提高动态响应。
• NTC热敏电阻（RT1） ：根据工作环境选择合适的B值和阻值。

4.2 PCB布局建议

• 高压与低压隔离 ：将输入电压路径与低压信号路径分开，减少干扰。
• 散热设计 ：在芯片下方铺设铜箔，增加散热面积。
• 测试点布局 ：在关键信号（如VIN、OUT、SENSE）处设置测试点，便于调试。