TPS2586x-Q1 是一款集成式 USB 充電端口解決方案，其中包括一個(gè)同步、高效直流/直流轉(zhuǎn)換器以及用于在雙 Type-A 端口中實(shí)現(xiàn) USB 電池充電 1.2 的集成檢測(cè)和控制。

TPS2586x-Q1 是一款高度集成的 USB Type-A 充電控制器，適用于雙 USB 端口應(yīng)用。
*附件：tps25864-q1.pdf

TPS2586x-Q1 集成了一個(gè)帶內(nèi)部功率 MOSFET 的單片同步整流降壓開(kāi)關(guān)模式轉(zhuǎn)換器，以及兩個(gè)具有充電端口自動(dòng)檢測(cè)功能的 USB 限流開(kāi)關(guān)。TPS2586x-Q1 提供緊湊型解決方案，可在寬輸入電源范圍內(nèi)提供出色的負(fù)載和線路調(diào)節(jié)。同步降壓穩(wěn)壓器采用峰值電流模式控制工作，并經(jīng)過(guò)內(nèi)部補(bǔ)償以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。對(duì)于 TPS25865-Q1，F(xiàn)REQ 引腳上的電阻器將開(kāi)關(guān)頻率設(shè)置在 200 kHz 和 800 kHz 之間。對(duì)于 TPS25864-Q1，F(xiàn)REQ 引腳上的電阻器將開(kāi)關(guān)頻率設(shè)置在 200 kHz 和 3 MHz 之間。在 400 kHz 以下工作可提高系統(tǒng)效率，而在 2.1 MHz 以上的工作頻率可避開(kāi) AM 無(wú)線電頻段，并允許使用更小的電感器。

TPS2586x-Q1 集成了標(biāo)準(zhǔn)電池充電 （Rev. 1.2），并為使用 USB 數(shù)據(jù)線信號(hào)來(lái)確定 USB 端口電流源能力的 USB Type-A 設(shè)備提供所需的電氣簽名。TPS2586x-Q1 還集成了一個(gè) OUT 電源開(kāi)關(guān)，可為輔助負(fù)載提供最大 200mA 的電流。由于系統(tǒng)集成度高且占用空間小，該器件特別適用于雙端口應(yīng)用。由于系統(tǒng)集成度高且占用空間小，該器件特別適用于雙端口應(yīng)用。

TPS2586x-Q1 支持智能熱管理。USB 輸出電壓可以根據(jù)通過(guò) TS 引腳的溫度感應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。TPS2586x-Q1 必須在 TS 引腳上連接 NTC 熱敏電阻，以監(jiān)控環(huán)境溫度或 PCB 外殼溫度，具體取決于 NTC 熱敏電阻在 USB 充電模塊或 PCB 板中的放置位置。選擇不同的 NTC 熱敏電阻和底部串聯(lián)電阻器可以改變減載的溫度閾值。

TPS2586x-Q1 具有四種可選的 USB 輸出電壓設(shè)置：5.1V、5.17V、5.3V 和 5.4V。TPS2586x-Q1 集成了一個(gè)精密電流感應(yīng)放大器，用于電纜壓降補(bǔ)償和 USB 端口電流限制。電纜補(bǔ)償僅在輸出電壓設(shè)置為 5.17 V 時(shí)可用。在 2.4A 輸出電流下，電纜補(bǔ)償電壓為 90mV。電纜補(bǔ)償通過(guò)與負(fù)載電流線性變化降壓穩(wěn)壓器輸出電壓來(lái)抵消汽車布線中由于電線電阻引起的電壓降，從而幫助便攜式設(shè)備在重負(fù)載下以最佳電流和電壓進(jìn)行充電。無(wú)論負(fù)載電流如何，在連接的便攜式設(shè)備上測(cè)得的 BUS 電壓都保持大致恒定，從而使便攜式設(shè)備的電池充電器能夠以最佳方式工作。

TPS2586x-Q1 為 USB 充電和系統(tǒng)作提供了各種安全 特性，包括外部負(fù)熱敏電阻監(jiān)控、逐周期電流限制、打嗝短路保護(hù)、欠壓鎖定、BUS 過(guò)流、OUT 過(guò)流和芯片過(guò)熱保護(hù)。

該器件系列采用 25 引腳、3.5 mm × 4.5 mm QFN 封裝。

特性

• 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車應(yīng)用：
  • 溫度等級(jí) 1：T一個(gè)范圍 –40°C 至 +125°C
  • HBM ESD 分類等級(jí) H2
  • 清潔發(fā)展機(jī)制 ESD 分類等級(jí) C5
• 針對(duì)超低 EMI 要求進(jìn)行了優(yōu)化：
  • 符合 CISPR25 5 類標(biāo)準(zhǔn)
  • HotRod? 封裝最大限度地減少了開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)振鈴
  • 擴(kuò)頻降低峰值排放
• 同步降壓穩(wěn)壓器
  • 400 kHz 時(shí)的高效率：V 時(shí)為 95.2% 在 = 13.5 V，I PA_BUS = 2.4 A 和 I PB_BUS = 2.4 安培
  • 18mΩ/10mΩ 低 R DS（開(kāi)啟） 降壓穩(wěn)壓器 MOSFET
  • 工作電壓范圍：5.5 V 至 26 V，可承受 36 V 輸入
  • 可調(diào)頻率：200 kHz 至 800 kHz （TPS25865-Q1）
  • 可調(diào)頻率：200 kHz 至 3 MHz （TPS25864-Q1）
  • 具有擴(kuò)頻抖動(dòng)的 FPWM
  • 可選輸出電壓：5.1 V、5.17 V、5.3 V、5.4 V
• 內(nèi)部電源路徑：
  • 7mΩ/7mΩ 低 R DS（開(kāi)啟） 內(nèi)部 USB 功率 MOSFET
  • 高精度 USB 端口的電流限制：2.73 A 時(shí)為 ±10%
  • 輸出：5.1V、200mA 電源，用于輔助負(fù)載
• 線路壓降補(bǔ)償：2.4A 負(fù)載時(shí)為 90mV
• 符合 USB-IF 標(biāo)準(zhǔn)
  • 自動(dòng) DCP 模式：
    • 短路模式，符合 BC1.2 和 YD/T 1591：2009
    • 1.2V 模式
    • 2.7V 分壓器 3 模式
• 減載與可編程 T一個(gè)
• 設(shè)備 TJ范圍：–40°C 至 +150°C

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

• ?產(chǎn)品名稱?: TPS4-Q
• ?制造商?: Texas Instruments (TI)
• ?應(yīng)用?: 專為汽車應(yīng)用設(shè)計(jì)的低EMI雙USB Type-A充電端口轉(zhuǎn)換器，具備熱管理和線纜補(bǔ)償功能。

二、關(guān)鍵特性

• ?AEC-Q認(rèn)證?: 適用于汽車應(yīng)用，溫度等級(jí)為-0°C至+°C。
• ?低EMI設(shè)計(jì)?: 滿足CISPR5 Class 標(biāo)準(zhǔn)，采用HotRod?封裝和擴(kuò)頻技術(shù)降低峰值發(fā)射。
• ?同步整流?: 高效率DC/DC轉(zhuǎn)換器，支持.V至V的寬輸入電壓范圍，可調(diào)開(kāi)關(guān)頻率最高可達(dá)3MHz。
• ?多種輸出電壓選擇?: 可選輸出電壓包括5.1V、.7V、.V和5.4V。
• ?線纜補(bǔ)償?: 自動(dòng)補(bǔ)償線纜壓降，確保充電電流穩(wěn)定。
• ?智能熱管理?: 通過(guò)TS引腳連接NTC熱敏電阻進(jìn)行溫度監(jiān)控，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓。
• ?多重保護(hù)?: 包括過(guò)溫保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等。

三、電氣特性

• ?工作電壓范圍?: 輸入電壓5.5V至6V，可承受最高V的瞬時(shí)電壓。
• ?轉(zhuǎn)換效率?: 高達(dá)5%的轉(zhuǎn)換效率。
• ?輸出電流?: 每個(gè)USB端口最大輸出電流為2.4A，OUT引腳最大輸出電流為mA。
• ?開(kāi)關(guān)頻率?: 可調(diào)范圍0kHz至MHz。
• ?熱阻?: 典型值.°C/W（結(jié)點(diǎn)到環(huán)境）。

四、封裝與尺寸

• ?封裝類型?: VQFN-HR (5引腳)，尺寸為3.5mm × 4.5mm。

五、應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

• ?典型應(yīng)用?: 適用于需要雙USB充電端口的汽車信息系統(tǒng)、娛樂(lè)系統(tǒng)等。
• ?布局指南?: 強(qiáng)調(diào)了輸入旁路電容、輸出電容、BOOT電容以及電感等關(guān)鍵元件的布局要求，以確保最佳性能和熱管理。
• ?設(shè)計(jì)步驟?: 提供了詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟，包括輸出電壓設(shè)置、開(kāi)關(guān)頻率選擇、電感選擇、輸出電容選擇等。

六、支持與文檔

• ?數(shù)據(jù)手冊(cè)?: 提供了詳細(xì)的電氣特性、應(yīng)用曲線、參數(shù)測(cè)量信息等。
• ?應(yīng)用指南?: 幫助用戶理解和實(shí)現(xiàn)TPS4-Q在各種應(yīng)用場(chǎng)景中的最佳實(shí)踐。
• ?支持資源?: TI的E2E?支持論壇提供快速、經(jīng)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)幫助。