TPS2586x-Q1 是一款集成式 USB 充電端口解決方案，包括一個(gè)同步、高效的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器以及用于實(shí)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：tps25868-q1.pdf

該器件集成了一個(gè)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(gè)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(jì)。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(gè)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(gè)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(shí)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(gè)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(diǎn)振鈴
  • 擴(kuò)頻可減少峰值排放
• 同步降壓穩(wěn)壓器
  • 400 KHz 時(shí)的高效率：V 時(shí)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(shí)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(shí)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(gè)
• 設(shè)備 TJ范圍：–40°C 至 +150°C
• 故障標(biāo)志報(bào)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?
TPS25868-Q1和TPS25869-Q1是德州儀器（TI）推出的汽車級USB Type-A/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，專為車載充電場景優(yōu)化。

• ?關(guān)鍵特性?：
  • ?AEC-Q100認(rèn)證?：支持-40°C至+125°C工作溫度（Grade 1）。
  • ?低EMI設(shè)計(jì)?：符合CISPR25 Class 5標(biāo)準(zhǔn)，支持?jǐn)U頻調(diào)制降低峰值輻射。
  • ?高效同步降壓轉(zhuǎn)換器?：95%效率（12V輸入，3A輸出），輸入范圍5.5V至26V，耐壓36V。
  • ?雙USB端口控制?：集成7mΩ MOSFET電源路徑，支持Type-C（3A/1.5A）和Type-A（2.4A）充電。
  • ?可編程功能?：輸出電流限制（±10%精度）、線損補(bǔ)償（90mV@2.4A）、溫度監(jiān)測（NTC接口）。

?2. 核心功能模塊?

• ?電源管理?：
  • 內(nèi)置同步降壓轉(zhuǎn)換器，支持200kHz至800kHz可調(diào)頻率，提供5.1V/5.17V/5.3V/5.4V可選輸出電壓。
  • 輸入過壓保護(hù)（OVP）閾值26.6V-28.4V，欠壓鎖定（UVLO）可調(diào)。
• ?USB控制?：
  • ?Type-C協(xié)議支持?：符合USB-IF Type-C Rev 1.3，集成CC邏輯和VCONN電源（200mA）。
  • ?BC1.2兼容性?（僅TPS25868-Q1）：支持短路模式、1.2V模式、分壓3模式等DCP充電方案。
  • ?故障保護(hù)?：過流、過熱、短路保護(hù)（hiccup模式），支持故障標(biāo)志輸出（TPS25869-Q1）。

?3. 應(yīng)用場景?

• 車載USB充電端口（如中控臺、后排充電接口）。
• USB媒體集線器（HUB）供電。

?4. 封裝與設(shè)計(jì)支持?

• ?封裝?：25引腳VQFN-HR（3.5mm×4.5mm），熱阻θJA典型值30°C/W。
• ?設(shè)計(jì)資源?：提供典型應(yīng)用電路（如圖11-1/11-2）、布局指南（優(yōu)先短路徑連接電感/電容）、熱管理建議（推薦多層PCB+散熱過孔）。