TPS2540/40A 和 TPS2541/41A 是限流 USB 端口電源開關(guān)與 USB 2.0 高速數(shù)據(jù)線 （D+/D-） 開關(guān)和 USB 充電端口識(shí)別電路的組合。應(yīng)用包括筆記本電腦和其他智能 USB 主機(jī)設(shè)備。寬帶寬 （2.6 GHz） 數(shù)據(jù)線開關(guān)還具有低電容和低導(dǎo)通電阻，允許信號(hào)以最小的邊沿和相位失真通過。TPS2540/40A/41/41A 可監(jiān)測 D+ 和 D-，為兼容的客戶端設(shè)備提供正確的握手協(xié)議。
*附件：tps2541a.pdf

TPS2540/40A/41/41A 支持以下充電邏輯方案：

• USB 2.0 BC1.2
• 中國電信標(biāo)準(zhǔn) YD/T 1591-2009
• 分頻器模式，兼容 iPod 和 iPhone 等 Apple 設(shè)備

CTL1-CTL3 邏輯輸入用于選擇 TPS2540/40A 和 TPS2541/41A 提供的各種充電模式之一。這些充電模式允許主機(jī)設(shè)備在專用充電端口 （DCP）（壁式適配器仿真）、充電下行端口 （CDP）（支持 1.5A 的有源 USB 2.0 數(shù)據(jù)通信）或標(biāo)準(zhǔn)下行端口 （SDP） USB 2.0 模式（支持 500mA 的有源 USB 2.0 數(shù)據(jù)通信）之間進(jìn)行選擇。TPS2540/40A/41/41A 還集成了自動(dòng)檢測功能，支持電池充電規(guī)范 （BC1.2） 的 DCP 方案和分壓器模式，無需外部用戶交互。

TPS2540A 自動(dòng)檢測模式還具有更長的分離檢測時(shí)間，因此它可以支持某些獨(dú)特的不合規(guī)設(shè)備。TPS2540/40A/41/41A 配電開關(guān)適用于可能遇到重電容負(fù)載和短路的應(yīng)用，在單個(gè)封裝中集成了 73mΩ N 溝道 MOSFET。當(dāng)輸出負(fù)載超過限流閾值時(shí)，使用恒流模式。ILIM_SEL logic input 選擇兩個(gè)限流閾值之一，每個(gè)閾值都可通過外部電阻器單獨(dú)調(diào)節(jié)。其他 USB 開關(guān)功能包括去毛刺輸出故障報(bào)告 （FAULT） 和邏輯電平使能 EN （TPS2540/40A） 或 OUT 放電控制 DSC （TPS2541）。對于 TPS2540/40A，模式“000”用于強(qiáng)制輸出放電。

特性

• 符合 DCP 和 CDP 的電池充電規(guī)范 BC1.2
• 符合中國電信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YD/T 1591-2009
• 支持大多數(shù)可用 Apple 設(shè)備和/或符合 BC1.2 標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備的睡眠模式充電
• 兼容 USB 2.0 和 3.0 電源開關(guān)要求
• 2.6GHz 帶寬 USB 2.0 數(shù)據(jù)開關(guān)
• 73mΩ（典型值）高側(cè) MOSFET
• 可調(diào)電流限制高達(dá) 2.8 A（典型值）
• 通過 CTLx=000 （TPS2540/40A） 或 DSC （TPS2541/41A） 輸入進(jìn)行 OUT 放電
• 更長的分離檢測時(shí)間 （TPS2540A/41A），支持其他傳統(tǒng)設(shè)備
• 采用 16 引腳 QFN 封裝

參數(shù)

方框圖

1. 概述

TPS2541A是一款集成了電流限制USB端口電源開關(guān)和USB充電端口識(shí)別電路的芯片，適用于筆記本PC和其他智能USB主機(jī)設(shè)備。它支持USB 2.0高速數(shù)據(jù)傳輸，并具有低電容和低導(dǎo)通電阻特性，允許信號(hào)以最小邊緣和相位失真通過。

2. 主要特性

• ?USB充電標(biāo)準(zhǔn)支持?：符合電池充電規(guī)范BC1.2和中國電信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1591-2009。
• ?電流限制?：可調(diào)電流限制高達(dá)2.8A（典型值）。
• ?高帶寬數(shù)據(jù)開關(guān)?：2.6 GHz帶寬，適用于USB 2.0數(shù)據(jù)信號(hào)。
• ?自動(dòng)檢測模式?：支持DCP（專用充電端口）和CDP（充電下游端口）模式的自動(dòng)檢測。
• ?多種充電模式?：通過CTL1-CTL3邏輯輸入選擇DCP、CDP或SDP（標(biāo)準(zhǔn)下游端口）模式。
• ?輸出放電功能?：通過DSC引腳控制輸出電容的放電。
• ?長脫離檢測時(shí)間?：支持特定非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的長時(shí)間脫離檢測。

3. 功能描述

• ?電流限制與保護(hù)?：當(dāng)輸出負(fù)載超過電流限制閾值時(shí)，芯片進(jìn)入恒流模式，防止過載和短路損壞。
• ?故障報(bào)告?：FAULT引腳在過流或過溫條件下輸出低電平信號(hào)。
• ?熱保護(hù)?：內(nèi)置熱傳感電路，在結(jié)溫過高時(shí)自動(dòng)關(guān)閉開關(guān)。
• ?使能控制?：通過EN/DSC引腳控制芯片的開啟和關(guān)閉。
• ?數(shù)據(jù)路徑開關(guān)?：在CDP或SDP模式下，D+和D-數(shù)據(jù)線開關(guān)導(dǎo)通，允許數(shù)據(jù)傳輸和握手信號(hào)。

4. 應(yīng)用

• ?USB端口/集線器?
• ?筆記本PC?
• ?智能USB主機(jī)設(shè)備?

5. 封裝與尺寸

• ?封裝類型?：16引腳QFN封裝（RTE包裝）
• ?尺寸?：詳細(xì)尺寸信息請參考數(shù)據(jù)手冊中的封裝尺寸圖。

6. 電氣特性

• ?靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻?：典型值為73 mΩ
• ?過流響應(yīng)時(shí)間?：典型值為1.5 μs
• ?供電電壓范圍?：4.5V至5.5V
• ?連續(xù)輸出電流?：高達(dá)2.5A

7. 典型應(yīng)用電路

數(shù)據(jù)手冊中提供了典型應(yīng)用電路圖，展示了如何將TPS2541A與USB端口、主機(jī)控制器和其他外圍設(shè)備連接。

8. 布局指南

• 建議將TPS2541A放置在靠近USB輸出連接器和輸出引腳濾波電容的位置。
• 將裸露的Power PAD連接到系統(tǒng)地平面，以改善熱性能。
• 在IN引腳附近放置0.1 μF旁路電容，以減少電源瞬態(tài)響應(yīng)。

9. 結(jié)論

TPS2541A是一款功能強(qiáng)大的USB充電端口電源開關(guān)和控制器，適用于需要精確電流控制和多種充電模式的智能USB設(shè)備。其高帶寬數(shù)據(jù)開關(guān)和低電容特性使得它成為高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的理想選擇。