TPS2586x-Q1 是一款集成式 USB 充電端口解決方案，包括一個同步、高效的 DC/DC 轉換器以及用于實現 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 雙端口應用。
*附件：tps25869-q1.pdf

該器件集成了一個帶有內部功率 MOSFET 的單片、同步、整流、降壓、開關模式轉換器和兩個帶充電端口自動檢測的 USB 限流開關。TPS2586x-Q1 提供緊湊的解決方案，在寬輸入電源范圍內具有出色的負載和線路調節能力。同步降壓穩壓器采用峰值電流模式控制工作，并經過內部補償以簡化設計。FREQ 引腳上的電阻器將開關頻率設置為 200 kHz 至 800 kHz 之間，工作頻率低于 400 kHz 可提高系統效率。

TPS2586x-Q1 集成了標準 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 數據線信令確定 USB 端口電流源功能的非 Type-C 傳統 USB 設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。由于系統集成度高且占地面積小，該器件特別適合雙端口應用。

由于 TPS2586x-Q1 支持智能熱調節，因此可以通過 TS 引腳根據溫度檢測來調節輸出電流和電壓。它需要在TS引腳上連接一個NTC熱敏電阻來監控環境溫度或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 輸出電壓設置：5.1 V、5.17 V、5.3 V 和 5.4 V。TPS2586x-Q1 集成了一個精密電流檢測放大器，用于電纜壓降補償和用戶可編程電流限制調整。電纜補償僅在輸出電壓設置為 5.17 V 時可用。電纜補償電壓為90 mV，輸出電流為2.4 A。電纜補償通過改變降壓穩壓器輸出電壓與負載電流線性變化，以抵消汽車布線中由于導線電阻而導致的壓降，幫助便攜式設備在重負載下以最佳電流和電壓充電。無論負載電流如何，在連接的便攜式設備上測量的總線電壓都保持大致恒定，從而使便攜式設備的電池充電器能夠以最佳方式工作。

TPS2586x-Q1 為 USB 充電和系統作提供各種安全功能，包括外部負熱敏電阻監控、逐周期電流限制、打嗝短路保護、欠壓鎖定、總線過流、OUT 過流和芯片過熱保護。

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 標準，適用于汽車應用：
  • 溫度等級 1：T一個范圍 –40°C 至 +125°C
  • HBM ESD 分類等級 H2
  • CDM ESD 分類等級 C5
• 針對超低 EMI 要求進行了優化：
  • 符合CISPR25 5 級標準
  • HotRod? 封裝可最大限度地減少開關節點振鈴
  • 擴頻可減少峰值排放
• 同步降壓穩壓器
  • 400 KHz 時的高效率：V 時為 95% 在 = 12 V，我 PA_BUS = 3 A 和 I PB_BUS = 2.4 安
  • 18mΩ/10mΩ低R DS（開） 降壓穩壓器 MOSFET
  • 工作電壓范圍：5.5 V 至 26 V，可承受 36V 輸入
  • 可調頻率：200 kHz 至 800 kHz
  • 具有擴頻抖動功能的FPWM
  • 可選輸出電壓：5.1 V、5.17 V、5.3 V、5.4 V
• 內部電源路徑：
  • 7mΩ/7mΩ低R DS（開） 內部 USB 功率 MOSFET
  • 高精度 USB 端口的可編程電流限制：3.4 A 時為 ±10%
  • 輸出：5.1 V，200 mA 電源，用于輔助負載
• 線路壓降補償：2.4A 負載時為 90 mV
• 符合 USB-IF 標準
  • Type-C 修訂版 1.3
    • CC 上的 3-A 功能通告
    • V總線應用和放電
    • 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
• 設備 TJ范圍：–40°C 至 +150°C
• 故障標志報告 （TPS25869-Q1）：USB 過流、熱關斷
• USB 端口開/關控制 （TPS25869-Q1）

參數

方框圖

?1. 產品概述?

• ?型號?：TPS25868-Q1和TPS25869-Q1，專為汽車應用設計的USB Type-A和Type-C充電端口控制器，集成同步降壓DC/DC轉換器和可編程電流限制功能。
• ?關鍵特性?：
  • 符合AEC-Q100汽車級認證（溫度范圍-40°C至+125°C）。
  • 支持超低EMI設計，滿足CISPR25 Class 5標準。
  • 輸入電壓范圍5.5V至26V，可耐受36V瞬態電壓。
  • 可調開關頻率（200kHz至800kHz），支持擴頻調制降低EMI峰值。
  • 集成7mΩ低阻USB電源MOSFET，支持雙端口（Type-A和Type-C）充電。

?2. 核心功能?

• ?同步降壓轉換器?：
  • 高效率（95% @12V輸入，3A輸出）。
  • 可選輸出電壓（5.1V/5.17V/5.3V/5.4V），支持線損補償（90mV@2.4A負載）。
• ?USB充電控制?：
  • 支持USB Type-C Rev 1.3協議，包括3A電流廣告、VBUS供電/放電、VCONN電源（200mA）。
  • TPS25868-Q1額外支持BC1.2 DCP模式（短路模式、1.2V模式、2.7V分壓模式）。
• ?保護機制?：
  • 過流保護（±10%精度）、熱關斷（160°C警告，166°C關斷）、輸入過壓保護（OVP）。
  • 故障標志（TPS25869-Q1支持USB過流和熱事件報告）。

?3. 應用場景?

• 汽車USB充電端口、媒體集線器。
• 雙端口設計（Type-A+Type-C），支持智能負載分配和溫度監控。

?4. 封裝與引腳?

• ?封裝?：25引腳VQFN-HR（3.5mm×4.5mm）。
• ?關鍵引腳?：
  • VSET（輸出電壓設置）、ILIM（電流限制編程）、FREQ/SYNC（頻率調節/同步）。
  • PA_CC1/CC2（Type-C配置通道）、PA_EN/PB_EN（端口使能控制，僅TPS25869-Q1）。

?5. 設計支持?

• ?布局建議?：優先縮短SW節點走線，優化輸入/輸出電容接地，熱焊盤需充分散熱。
• ?典型電路?：提供400kHz開關頻率的參考設計，含電感（3.3μH）、輸出電容（3×47μF）等參數。