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产品详细信息

参数

Vin (Min) (V) 4.5 Vin (Max) (V) 6.5 Continuous current (Max) (A) 3.2 Current limit (A) 0.25 to 3.6 Enable Active High Number of switches 1 Rating Automotive open-in-new 查找其它 USB电源开关和充电端口控制器

封装|引脚|尺寸

WQFN (RTE) 16 9 mm² 3 x 3 open-in-new 查找其它 USB电源开关和充电端口控制器

特性

  • 符合 AEC-Q100 标准,其中包括以下内容:
    • 器件人体放电模式 (HBM) 静电放电 (ESD) 分类等级 H2
    • 器件组件充电模式 (CDM) ESD 分类等级 C5
  • 4.5V 至 6.5V 的工作范围
  • 47mΩ(典型值)高侧金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET)
  • 3.2A 最大持续输出电流
  • 用于电缆补偿的 ±5% 电流感测 (CS) 输出
  • 充电下行端口 (CDP) 模式符合 USB 电池充电规范 1.2
  • 自动专用充电端口 (DCP) 模式选择:
    • 短路模式符合 BC1.2 和 YD/T 1591-2009
    • 2.7V 分压器 3 模式
    • 1.2V 模式
  • 面向系统更新的 D+ 和 D– 客户端模式
  • D+ 和 D– VBUS 短路保护
  • D+ 和 D– ±8kV 接触放电和 ±15kV 空气放电 ESD 额定值 (IEC 61000-4-2)
  • 运行结温范围:-40°C 至 125°C
  • 16 引脚 3mm x 3mm 四方扁平无引线 (QFN) 封装

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描述

TPS2549-Q1 器件是一款带有电流感测输出的 USB 充电端口控制器和电源开关,可控制上行电源。该器件可使 USB 端口电压维持在 5V 水平,即使

充电电流过大也依然有效。这对于 USB 电缆较长的系统而言至关重要,因为该系统在对便携式设备进行快速充电的过程中会产生大幅压降。

TP2549-Q1 47mΩ 电源开关具有两个可选的可编程电流限值,可通过在相邻端口承载高负载时提供较低电流限值来支持端口电源管理。这对于具有多个端口并且上行电源无法同时为所有端口提供满载电流的系统而言至关重要。

DCP_Auto 方案通过检测并选择合适的 D+ 和 D– 设定与所连设备进行通信,以便在满载电流条件下完成快速充电。集成的 CDP 检测支持针对多数采用同步数据通信的便携式设备进行快速充电,充电电流高达 1.5A。

独特的客户端模式功能允许将软件更新为客户端设备,同时在保持数据线连接的情况下通过关闭内部电源开关来避免电源冲突。

此外,TPS2549-Q1 器件集成了针对 D+ 和 D– 的 VBUS 短路保护功能,可避免在 D+ 和/或 D– 与 VBUS 之间意外短路时造成损坏。为了节省应用空间,TPS2549-Q1 器件还集成了 ESD 保护功能,无需在 D+ 和 D–中应用外部电路即可符合 IEC61000-4-2 标准。

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 发布
* 数据表 TPS2546-Q1 具有电缆补偿功能的汽车类 USB 充电端口控制器和电源开关 数据表 (Rev. B) 下载英文版本 (Rev.B) 2017年 9月 21日
应用手册 How to Pass MFi Overcurrent Protection Test With USB Charger and Switch Device 2020年 2月 26日
应用手册 TPS2549 and TPS254900 CS Pin to Monitor Load Current 2017年 8月 31日
应用手册 TPS2549 CDP-SDP Auto Switch 2017年 7月 19日
用户指南 TPS2549Q1EVM-729 User's Guide 2016年 9月 15日
应用手册 TPS2549Q1 Production Silicon Change List 2016年 7月 19日
技术文章 A complete power solution for automotive USB ports 2016年 4月 12日
技术文章 Don’t underestimate the power of an LDO 2013年 10月 19日
技术文章 How to optimize your DSP power budget 2013年 10月 3日
技术文章 "X" Marks the spot - 7 Treasures in a pirate engineer's treasure chest 2013年 9月 19日

设计与开发

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硬件开发

评估板 下载
document-generic 用户指南
$99.00
说明

TPS2549Q1EVM-729 是一款 USB 充电端口控制器,带有集成电源开关和 USB 2.0 高速数据线路 (DP/DM) 开关。TPS2549Q1EVM-729 通过在 DP_IN 和 DM_IN 上提供电子签名来支持所有电流充电方案。TPS2549Q1EVM-729 对端口电流进行线性感应并自动调节 LM53603AQPWPRQ1 的输出电压,以便将电缆和设备电压保持在正常工作范围内,从而整合了 USB 电缆压降补偿。

特性
  • TPS2549Q1 内置 DP_IN 和 DM_IN 引脚 IEC 61000-4-2 保护
  • 线性 USB 电缆压降补偿
  • TPS2549Q1 通过了 AEC Q100 的全面认证
  • 内置 DP_IN 和 DM_IN 引脚 VBUS 短路保护和通知
  • LM53603AQPWPRQ1 高性能 2.1MHz 汽车认证直流/直流转换器

设计工具和仿真

仿真模型 下载
SLUM495A.ZIP (46 KB) - PSpice Model
仿真模型 下载
SLUM624.ZIP (23 KB) - IBIS Model

参考设计

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适用于汽车类双路 USB 充电器且符合 CISPR 25 4 类标准的参考设计
PMP20249 — PMP20249 是一种 EMI 优化设计,适用于使用 LMS3635 和 LMS3655 稳压器 IC(适用于汽车应用的 400kHz 完全集成的同步降压稳压器)和 TPS2549 USB 开关 (带有集成电源开关和电缆补偿的 TPS2549-Q1 汽车 USB 充电端口控制器)的双路汽车 USB 充电器系统。此设计接受的输入电压范围为 6V 至 18V,并提供 5V@3.5A 和 5V@2.5A 的输出。此设计采用一个差分 EMI 滤波器,并在无屏蔽、共模扼流圈或铁氧体磁珠的情况下通过了 CISPR25 4 类传导 EMI 限制测试。
document-generic 原理图 document-generic 用户指南 document-generic 下载英文版本
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汽车类 USB Type-C™ DFP 5V 3A + USB Type-A 5V 2.4A 充电器参考设计
PMP40286 — PMP40286 是一种双端口车载充电器参考设计。此参考设计输出到 5V 3A USB Type-C™ 端口和 5V 2.4A USB Type-A 端口。USB Type-C 端口可向后兼容 BC1.2 和 DCP 配置。Type-A 端口能在使用长电缆将智能手机或平板电脑连接到 USB 充电器时补偿对电压降的影响。在 12V 输入时采用 USB 开关的情况下,解决方案效率高于 91%。
document-generic 原理图 document-generic 用户指南
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具备可编程电缆补偿功能的汽车类 USB 充电端口电源参考设计
PMP9795 此参考设计包含电源管理电路,能够在汽车应用环境中控制远程 USB 充电端口。该电路可直接由汽车蓄电池轨供电。它采用小型而高效的降压转换器 TPS62130A-Q1 来调节所需的 USB 总线充电电压,充电电流高达 2.5A。

USB 充电控制器 TPS2549-Q1 不仅控制和保护 USB 充电端口,还负责监控充电电流以调整 TPS62130A-Q1 的输出电压。如此,连接到 USB 端口的电缆上的电压降就能得到补偿。此外,TPS2549-Q1 还会生成所有必需的信号来指示连接到端口的设备的 USB 充电端口。

连接到 USB 端口的电缆上的电压降所需的补偿因电缆长度而异。  此参考设计针对电缆长度的不同对电缆补偿进行了预设。它采用轨至轨运算放大器 OPA348 来调节从 TPS2549-Q1 灌入 TPS62130-Q1 的电流,并相应地设置 TPS62130A-Q1 的输出电压。

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具有端口电源管理功能的双路 USB 车载充电器参考设计
PMP11670 — PMP11670 参考设计是一款车用双通道 USB 充电器。它包含高性能降压转换器,可为两个通道提供 3.5A 的总负载电流。端口控制器的端口电源管理功能可通过限制每个通道的最大负载电流来提升热性能。两个端口均支持 USB BC1.2 CDP 和 DCP 充电协议。内置 IEC 保护有助于增强系统可靠性,而低待机电流可延长电池寿命。
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适用于汽车类 USB 充电器系统的 CISPR 25 5 类 10W 额定功率参考设计
PMP9496 PMP9496 是适用于高效汽车 USB 充电器应用的经传导 EMI 优化(CISPR 25 5 类)的 10W 设计,其中采用了 LM53603 稳压器 IC(适用于汽车应用的 2.1MHz 完全集成同步降压)和 TPS2549 USB 开关(具有集成电源开关和电缆补偿的 TPS2549-Q1 汽车 USB 充电端口控制器)。该设计接受 7V 到 25V 的宽输入电压范围,并提供 5V/2.1A 的输出。该设计采用小尺寸,是专为汽车 USB 充电器应用定制的低廉且更高效的解决方案。PMP9496 PCB 的电路板尺寸为 2800mil * 4000mil。此设计采用四层 PCB。
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具备充电控制器和电缆补偿功能的汽车类 USB 充电端口电源参考设计
PMP9765 此参考设计包括能够在汽车应用环境中控制远程 USB 充电端口的电源管理电路。该电路可直接由汽车蓄电池轨供电。它使用一个小型高效降压转换器 TPS62130A-Q1 来调节所需的 USB 总线电压,以便使用高达 2.5A 的充电电流进行充电。

该 USB 充电端口通过使用 USB 充电控制器 TPS2549-Q1 予以控制和保护;此充电控制器还用于监控充电电流以便调节 TPS62130A-Q1 的输出电压。凭借这种方式,从电缆连接到 USB 端口的压降便获得补偿。此外,TPS2549-Q1 生成所有必需的信号来指示设备连接到的 USB 充电端口。

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具有集成线性压降补偿功能的车用 USB 充电器参考设计
PMP4471 PMP4471 参考设计提供了用于评估和验证 USB 充电器的详细数据,这一过程使用了 USB 充电控制器和降压转换器。此设计能够在智能手机/平板电脑使用长约 2-3 米的电缆连接到 USB 充电器时补偿电压降的影响。该设计的可编程电流高达 2.1 A,并且支持符合 BC 1.2 标准的设备以及 2.7V/2.7V 和 1.2V 的 D+/D- 分频器模式,因此它支持几乎所有主要智能手机/平板电脑制造商的合规性要求。
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