ZHCAAW5A May   2021  – January 2023 TPS65988

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1引言
  4. 2集成式 USB 壁式插座设计
    1. 2.1 散热注意事项
    2. 2.2 动态端口功率平衡
    3. 2.3 GPIO 事件
    4. 2.4 使用 GPIO 事件实现控制逻辑
    5. 2.5 GUI 配置
    6. 2.6 测试设置和结果
  5. 3参考文献
  6. 4修订历史记录

散热注意事项

面板是驱散接线盒内产生的热量的唯一途经。因此,应将重点放在选择功耗较小的组件上。在集成壁式插座设计中,USB 端口的最大输出功率受交流/直流和直流/直流稳压器效率的限制。与上述组件在功率路径上发出的热量相比,Rdson 为 28mΩ(在 84℃ 的结温下)的 TPS665988DH 内部电源开关的功耗非常少。65℃ 环境温度下的结温计算表明,TPS665988DH 远低于 150℃ 的最高结温。

  • 接线盒内的环境温度(主要由交流/直流变压器贡献)(Ta) = 65℃
  • TPS65988DH 的结至环境热阻 (RθJa) = 36.4℃/W
  • 3A 的 IPPHV(通过从 PP_HVx 到 VBUSx 的电源路径的持续电流)造成在内部电源路径上的功耗 = Rdson * Iout * Iout = 28mΩ * 3A * 3A = 252mW。
  • 两条功率路径的总功耗 = 504mW
  • 总功耗(考虑 GPIO 泄漏和工作功耗 IVIN_3V3 ) P ~= 520mW
  • 结温 = Ta + (RθJa * P) = 65℃ + (36.4℃/W * 0.52W) = 83.9℃

按照数据表中的建议,通过仔细的 PCB 设计,可以将结温降到较低的值。

上述热计算考虑了使用 TI PD 控制器内部电源路径的架构(如图 2-3 所示)。在本设计中,降压/升压稳压器由交流/直流稳压器的输出供电。因此,需要交流/直流稳压器来维持降压/升压稳压器工作所需的最低电压。可将 PD 控制器的 I2C 主控制器编程为配置稳压器,以根据各端口上的 PD 协商提供固定直流电压。如需更详细地了解配置 TPS665988DH 的 I2C 主器件以触发特定 PD 事件的从器件写入,请参阅在 TPS65987D 和 TPS65988 PD 控制器中使用 I2C 主器件应用报告。

GUID-20210504-CA0I-FQ9T-MMNC-MXDDCRC3NV1Q-low.jpg图 2-3 使用 TPS665988DH 内部电源开关的双端口集成 Type-C PD 壁式插座架构