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产品详细信息

参数

Function Type-C, USB2, USB3 Type CC controller, DC/DC converter Power role Source Alternate mode No External power path control No Data role DFP Internal power path 5V 3A Source Rating Automotive Operating temperature range (C) -40 to 125 Iq (Typ) (uA) 700 open-in-new 查找其它 USB Type-C 和电力输送 IC

封装|引脚|尺寸

VQFN (RHB) 32 25 mm² 5 x 5 open-in-new 查找其它 USB Type-C 和电力输送 IC

特性

  • 符合面向汽车 应用的 AEC-Q100 标准:
    • 温度等级 1:–40°C 至 +125°C,TA
    • HBM ESD 分类等级 H2
    • CDM ESD 分类等级 C5
  • 同步降压直流/直流稳压器
    • 输入电压范围:4.5V 至 36V
    • 输出电流:3.5A
    • 5.1V 输出电压,精度为 ±1%
    • 电流模式控制
    • 可调频率:300kHz 至 2.2MHz
    • 与外部时钟频率同步
    • 具有扩频频谱抖动的 FPWM
    • 内置补偿功能,便于使用
  • 符合 USB-IF 标准
    • USB Type-C 1.3 版
      • CC 逻辑、VCONN 拉电流和放电电流
      • USB 电缆极性保护 (POL)
    • 符合 USB BC1.2 规范的 CDP/SDP 模式
    • 自动 DCP 模式(仅 TPS25831-Q1)
      • DCP 短路模式和 YD/T 1591-2009
      • 2.7V 分压器 3 模式
      • 1.2V 模式
  • 针对 USB 电源和通信进行了优化
    • 用户可编程的 USB 电流限制
    • 高达 1.5V 的电缆压降补偿
    • DP 和 DM 上的高带宽数据开关(仅 TPS25830-Q1)
    • 用于智能热管理的 NTC 输入(仅 TPS25831-Q1)
  • 集成式保护
    • VBUS 对 VBAT 短路保护
    • DP_IN 和 DM_IN 对 VBAT 和 VBUS 短路保护
    • CC1 和 CC2 对 VBAT 短路保护
    • 符合 CCx IEC 61000-4-2 标准的 DP_IN、DM_IN
      • ±8kV 接触放电和 ±15kV 空气放电
  • 故障标志报告
  • 具有可湿性侧面的 32 引脚 QFN 封装

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描述

TPS2583x-Q1 是一款 USB Type-C 和 BC1.2 充电端口控制器,包含一个同步直流/直流转换器。凭借电缆压降补偿,不管负载电流如何变化,VBUS 电压都保持恒定,确保能以最佳电流和电压为连接的便携式设备充电。

TPS2583x-Q1 还在 VBUS、CC1、CC2、DM_IN 和 DP_IN 引脚上集成了电池短路保护。这些引脚可承受最高 18V 的电压。

TPS25830-Q1 包括可实现 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关,而 TPS25831-Q1 包括热敏电阻输入引脚和用于实现用户可编程热过载保护的热警告标志。

此同步降压稳压器具有电流模式控制并采用内部补偿,因此简化了设计。RT 引脚上有一个电阻器,可用于在 300kHz 和 2.2MHz 之间设置开关频率。在低于 400kHz 的频率下运行可实现更高的系统效率。在高于 2.1MHz 的频率下运行则可以避开 AM 无线电频带,并且能够使用较小的电感器。

TPS2583x-Q1 集成了标准 USB Type-C 端口控制器功能,包括用于 3A 和 1.5A 电流广播的配置通道 (CC) 逻辑。电池充电(1.2 版)集成提供了利用 USB 数据线信号来确定 USB 端口拉电流能力的传统非 Type-C USB 设备所需的电气特性。

内含一个精密电流感应放大器,用于实现用户可编程电缆压降补偿和电流限制调整。电缆补偿可使降压稳压器输出电压随负载电流线性改变,以抵消由于汽车电缆布线中的导线电阻引起的压降,从而帮助便携式设备在重载下实现最佳电流和电压充电。不管负载电流如何变化,在连接的便携式设备上测得的 VBUS 电压都保持大致恒定,这使得便携式设备的电池充电器能够保持最佳工作状态。

USB 规范要求 USB 充电端口满足电流限制,但也留下了合理的自由空间,允许系统设计人员基于系统要求选择过流保护级别。TPS25830x-Q1 使用了一种新颖的双阈值电流限制电路,允许系统设计人员对降压稳压器的平均电流限制保护进行编程,或者在 CSN/OUT 和 BUS 引脚之间使用外部 NMOS 来对电流限制进行调整。由于实施了 NFET,TPS2583x-Q1 降压稳压器可在 USB 端口上存在过流故障期间为其他负载提供 5V 输出。

TPS25830-Q1 包括可实现 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关。TPS25831-Q1 包括热敏电阻输入引脚和用于实现用户可编程热过载保护的热警告标志。

集成式保护 特性 包括逐周期电流限制、断续短路保护、欠压锁定、VBUS 过压和过流、CC 过压和过流、数据线 (Dx) 对 VBUS 和 VBAT 短路以及裸片过热保护。

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TPS25850-Q1 正在供货 Dual 3-A USB Type-C charging ports controller with programmable current limit and thermal management Automotive dual USB Type-C charge port controller with DCDC converter

技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 数据表 具有电缆补偿的 TPS2583x-Q1 USB Type-C 和 BC1.2 5V 3.5A 输出、36V 输入 同步降压直流/直流稳压器 数据表 (Rev. D) 下载最新的英文版本 (Rev.F) 2020年 2月 26日
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设计与开发

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硬件开发

评估板 下载
document-generic 用户指南
75
说明
TPS25830Q1EVM-040 是针对 USB Type-C 和 BC1.2 5V 3.5A 输出、36V 输入同步降压的评估模块 (EVM),具有电缆补偿功能。EVM 拥有电源端子块、USB type-A 和 USB type-C 连接器,可进行器件充电和数据通信。电缆补偿、电流限制和直流/直流频率可通过该 EVM 上的电阻器进行调节。
特性
  • 6V 至 36V(40V 最大绝对电压)输入范围电流模式控制直流/直流转换器
  • ± 8% 的电流检测精度 (IOUT > 1.5A),以支持精密电缆压降补偿
  • 符合 USB 电池充电规范 1.2 版和 Type-C 1.3 版的要求
  • 为 CC1、CC2、D+ 和 D- 提供 VBAT 和 VBUS 短路保护
  • 用户可编程 VBUS 电流限制和内部 VCONN 电流限制
  • 符合 IEC 61000-4-2 针对 D+、D-、CC1 和 CC2 的要求

设计工具和仿真

仿真模型 下载
SLVMD42.ZIP (203 KB) - PSpice Model
仿真工具 下载
PSPICE® for TI design and simulation tool
PSPICE-FOR-TI — PSpice® for TI 可提供帮助评估模拟电路功能的设计和仿真环境。此功能齐全的设计和仿真套件使用 Cadence® 的模拟分析引擎。PSpice for TI 可免费使用,包括业内超大的模型库之一,涵盖我们的模拟和电源产品系列以及精选的模拟行为模型。

借助 PSpice for TI 的设计和仿真环境及其内置的模型库,您可对复杂的混合信号设计进行仿真。创建完整的终端设备设计和原型解决方案,然后再进行布局和制造,可缩短产品上市时间并降低开发成本。 

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除了一个完整的预加载模型库之外,您还可以在 PSPICE-FOR-TI 工具中轻松访问 TI 器件的全新技术资料。在您确认找到适合您应用的器件后,可访问 TI store 购买产品。 

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入门

  1. 申请使用 PSPICE-FOR-TI 仿真器
  2. 下载并安装
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特性
  • 利用 Cadence PSpice 技术
  • 带有一套数字模型的预装库可在最坏情形下进行时序分析
  • 动态更新确保您可以使用全新的器件型号
  • 针对仿真速度进行了优化,且不会降低精度
  • 支持对多个产品进行同步分析
  • 基于 OrCAD Capture 框架,提供对业界广泛使用的原理图捕获和仿真环境的访问权限
  • 可离线使用
  • 在各种工作条件和器件容许范围内验证设计,包括
    • 自动测量和后处理
    • Monte Carlo 分析
    • 最坏情形分析
    • 热分析
仿真工具 下载
document-generic 用户指南 document-generic 下载英文版本 (Rev.A)
光绘文件 下载
SLVC781.ZIP (176 KB)

参考设计

参考设计 下载
汽车级双端口 USB Type-C 参考设计 (2x 15W)
PMP30338 — 参考设计展示了双端口 USB Type-C 充电器的系统实施。该设计包括输入反极性保护、输入滤波和两个独立的 USB Type-C 充电器电路(每个电路可提供最高 3.0A 的电流)。电路空间经过优化,适合 38mm x 41mm 的 PCB 面积(没有连接器),符合当前的汽车应用要求。良好的频率确保最高温升仅为 45.5K。
document-generic 原理图 document-generic 用户指南

CAD/CAE 符号

封装 引脚 下载
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订购与质量

包含信息:
  • RoHS
  • REACH
  • 器件标识
  • 引脚镀层/焊球材料
  • MSL 等级/回流焊峰值温度
  • MTBF/FIT 估算
  • 材料成分
  • 认证摘要
  • 持续可靠性监测

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