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USB Type-C 和 USB 电力传输 IC

TPS25832-Q1

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具有电缆补偿功能的 USB Type-C 和 SDP/CDP 充电端口转换器

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TPS25832-Q1

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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 5 V 3 A USB speed (Mbps) 10000 TI functional safety category Functional Safety-Capable Rating Automotive Operating temperature range (°C) -40 to 125
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 5 V 3 A USB speed (Mbps) 10000 TI functional safety category Functional Safety-Capable Rating Automotive Operating temperature range (°C) -40 to 125
VQFN (RHB) 32 25 mm² 5 x 5
  • 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
  • 提供功能安全
    • 可帮助进行功能安全系统设计的文档
  • 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
    • 频率可调节：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 TPS25833-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 TPS25832-Q1）
    • 用于智能热管理的 NTC 输入（仅 TPS25833-Q1）
  • 集成式保护
    • DP_IN 和 DM_IN VBUS 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
  • 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
  • 提供功能安全
    • 可帮助进行功能安全系统设计的文档
  • 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
    • 频率可调节：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 TPS25833-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 TPS25832-Q1）
    • 用于智能热管理的 NTC 输入（仅 TPS25833-Q1）
  • 集成式保护
    • DP_IN 和 DM_IN VBUS 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

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，确保能以更理想的电流和电压为连接的便携式设备充电。

TPS25832-Q1 包括可实现 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关，而 TPS25833-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）集成提供了传统非 Type-C USB 器件所需的电气特性，此类器件利用 USB 数据线信号来确定 USB 端口拉电流能力。

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。TPS2583x-Q1 使用了一种新颖的双阈值电流限制电路，允许系统设计者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 引脚之间使用一个外部 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。

TPS25832-Q1 包括可实现 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关。TPS25833-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) VBUS 短路以及裸片过热保护。

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，确保能以更理想的电流和电压为连接的便携式设备充电。

TPS25832-Q1 包括可实现 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关，而 TPS25833-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）集成提供了传统非 Type-C USB 器件所需的电气特性，此类器件利用 USB 数据线信号来确定 USB 端口拉电流能力。

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。TPS2583x-Q1 使用了一种新颖的双阈值电流限制电路，允许系统设计者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 引脚之间使用一个外部 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。

TPS25832-Q1 包括可实现 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关。TPS25833-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) VBUS 短路以及裸片过热保护。
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设计和开发

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评估板

TPS25830Q1EVM-040 — TPS25830-Q1 具有电缆补偿和电流限制的 USB Type-C® 和 BC1.2 充电端口控制器评估模块

TPS25830Q1EVM-040 是具有电缆补偿功能的 USB Type-C® 和 BC1.2 5V、3.5A 输出、36V 输入同步降压控制器评估模块 (EVM)。该 EVM 具有电源端子块、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。

用户指南: PDF
TI.com 上无现货
模拟工具

PSPICE-FOR-TI — 适用于 TI 设计和模拟工具的 PSpice®

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。

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在 PSpice for TI 设计和仿真工具中，您可以搜索 TI (...)
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模拟工具

TINA-TI — 基于 SPICE 的模拟仿真程序

TINA-TI 提供了 SPICE 所有的传统直流、瞬态和频域分析以及更多。TINA 具有广泛的后处理功能，允许您按照希望的方式设置结果的格式。虚拟仪器允许您选择输入波形、探针电路节点电压和波形。TINA 的原理图捕获非常直观 - 真正的“快速入门”。

TINA-TI 安装需要大约 500MB。直接安装，如果想卸载也很容易。我们相信您肯定会爱不释手。

TINA 是德州仪器 (TI) 专有的 DesignSoft 产品。该免费版本具有完整的功能，但不支持完整版 TINA 所提供的某些其他功能。

如需获取可用 TINA-TI 模型的完整列表，请参阅：SpiceRack - 完整列表 

需要 HSpice (...)

用户指南: PDF
英语版 (Rev.A): PDF
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参考设计

PMP30338 — 汽车级双端口 USB Type-C 参考设计 (2x 15W)

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。
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