Texas Instruments TPS25772-Q1汽車類雙端口 USB Type-C^?^ PD控制器具有集成降壓-升壓轉換器，用于汽車類雙USB端口應用。TI TPS25772-Q1功能包括具有四個電源開關的集成降壓-升壓轉換器、Arm? Cortex?-M0，以及具有Type-C電纜插頭和方向檢測功能的USB端口控制器。此外，該器件還包含USB電池充電規范版本 1.2 (BC1.2) 檢測、USB端點PHY、器件電源管理和監控電路；連接器引腳過壓和短路保護。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS25772-Q1汽車類雙端口PD控制器數據手冊.pdf

一個智能的系統策略管理器可最大程度地增加傳輸的USB電力，同時保護系統免受汽車電池瞬態和過熱情況的影響。

特性

符合AEC-Q100認證，具有以下結果：
- 器件溫度等級1：-40℃至+125℃環境工作溫度范圍
- 器件HBM ESD分類級別2
- 器件CDM ESD分類等級C2B
- 增強型連接器引腳ESD保護功能
支持可編程電源 (PPS) 的USB供電 (PD) 控制器
- 寬VIN ：5.5V至18V（最大40V）
- 集成降壓-升壓四電源開關，支持高達65W USB PD輸出功率
- V ~~BUS輸出~~ ：3V至21V（每檔±20mV）
- I~~BUS~~ 輸出：0A至3A（每檔電流限制±50mA）
- V~~BUS~~ 到VBAT和GND短路保護
- V~~BUS~~ 電纜壓降補償
- MFi過電流保護
- 開關頻率：300kHz、400kHz、450kHz
- 帶抖動的DC/DC同步輸入/輸出
符合USB標準
- USB Type-C電力輸送3.1版
  - CC邏輯、V~~CONN~~ 源和放電
  - USB電纜極性檢測
- 電池充電規范1.2版
  - DCP：專用充電端口
傳統快速充電
- 2.7V分壓器模式3
- 1.2V分壓器模式
- 高壓DCP協議
微控制器內核允許
- 固件更新
- 電源電壓和溫度相關電源管理
對V~~BUS~~ 和V~~BAT~~ 短路保護
- V~~BUS~~
- Px_ DP和Px_DM
- Px_CC1和Px_CC2

典型應用

框圖

TPS25772-Q1汽車級雙端口USB Type-C? PD控制器技術解析

一、產品概述

TPS25772-Q1是德州儀器(TI)推出的一款汽車級雙端口USB Type-C? Power Delivery(PD)控制器，集成了Buck-Boost穩壓器，專為汽車雙USB端口應用設計。該器件符合AEC-Q100 Grade 1標準，工作溫度范圍為-40°C至+125°C，具有增強的連接器引腳ESD保護能力。

?關鍵特性?：

完全集成的雙端口USB Type-C? PD解決方案
集成Buck-Boost轉換器，內置4個功率開關
支持5.5V至18V寬輸入電壓范圍(最大40V)
可編程VBUS輸出：3.3-21V，±20mV步進
IBUS輸出電流：0-3A，±50mA電流限制步進
支持USB PD Rev 3.1規范，已通過USB-IF認證(TID: 9161)

二、核心功能架構

1. 集成Buck-Boost轉換器

TPS25772-Q1內置的Buck-Boost轉換器支持四種工作模式：

?Buck模式?：當VIN顯著高于VOUT時工作
?Buck過渡模式?：VIN略高于VOUT時的混合工作模式
?Boost過渡模式?：VIN略低于VOUT時的混合工作模式
?Boost模式?：當VIN顯著低于VOUT時工作

轉換器支持三種可編程開關頻率(300kHz/400kHz/450kHz)，并可通過SYNC引腳實現多器件同步。內部補償設計簡化了外部元件選擇，典型應用中僅需配置輸入輸出電容和電感。

2. USB PD控制器功能

完整的USB PD 3.1物理層實現
雙端口獨立控制，每端口支持：
- 最大65W輸出功率
- 可編程電源(PPS)支持
- BC1.2充電規范檢測(DCP/Divider-3/1.2V/HVDCP模式)
內置ARM Cortex-M0內核，支持固件更新和智能電源管理

3. 系統電源管理

器件包含三個內部LDO穩壓器：

LDO_5V：為柵極驅動電路和VCONN路徑供電(最高125mA)
LDO_3V3：為模擬電路和GPIO供電(最高25mA)
LDO_1V5：為數字核心供電(最高10mA)

三、典型應用設計要點

1. 電源設計考慮

?輸入設計?：

輸入電壓范圍：6.8V-18V(40V絕對最大值)
建議輸入電容：22μF+2×0.1μF陶瓷電容
需考慮汽車負載突降保護，建議使用TVS 二極管

?輸出設計?：

輸出電容配置根據開關頻率選擇：
- 300kHz：COUT+CBUS≥160μF
- 400kHz：COUT+CBUS≥120μF
- 450kHz：COUT+CBUS≥140μF
電流檢測：10mΩ精密電阻(±1%)，需Kelvin連接

2. 熱管理設計

器件包含五個內部溫度傳感器：

Buck-Boost功率FET溫度監測
雙端口VCONN路徑溫度監測
VBUS放電路徑溫度監測
LDO_5V主溫度監測

建議配置NTC/PTC熱敏電阻網絡連接至GPIO5(NTC)引腳，通過電阻分壓監測系統溫度。應用GUI可配置三個溫度閾值點，實現分級功率限制。

3. 布局指南

功率路徑布局要點：
- 輸入/輸出電容盡量靠近器件引腳
- SW1/SW2節點保持最小回路面積
- 電流檢測電阻采用開爾文連接
信號完整性考慮：
- USB DP/DM信號需差分走線(90Ω阻抗控制)
- CC信號線寬≥10mil(考慮VCONN電流需求)
- 分離功率地(PGND)和模擬地(AGND)