Texas Instruments TPS25772-Q1汽车类双端口 USB Type-C^?^ PD控制器具有集成降压-升压转换器，用于汽车类双USB端口应用。TI TPS25772-Q1功能包括具有四个电源开关的集成降压-升压转换器、Arm? Cortex?-M0，以及具有Type-C电缆插头和方向检测功能的USB端口控制器。此外，该器件还包含USB电池充电规范版本 1.2 (BC1.2) 检测、USB端点PHY、器件电源管理和监控电路；连接器引脚过压和短路保护。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS25772-Q1汽车类双端口PD控制器数据手册.pdf

一个智能的系统策略管理器可最大程度地增加传输的USB电力，同时保护系统免受汽车电池瞬态和过热情况的影响。

特性

符合AEC-Q100认证，具有以下结果：
- 器件温度等级1：-40℃至+125℃环境工作温度范围
- 器件HBM ESD分类级别2
- 器件CDM ESD分类等级C2B
- 增强型连接器引脚ESD保护功能
支持可编程电源 (PPS) 的USB供电 (PD) 控制器
- 宽VIN ：5.5V至18V（最大40V）
- 集成降压-升压四电源开关，支持高达65W USB PD输出功率
- V ~~BUS输出~~ ：3V至21V（每档±20mV）
- I~~BUS~~ 输出：0A至3A（每档电流限制±50mA）
- V~~BUS~~ 到VBAT和GND短路保护
- V~~BUS~~ 电缆压降补偿
- MFi过电流保护
- 开关频率：300kHz、400kHz、450kHz
- 带抖动的DC/DC同步输入/输出
符合USB标准
- USB Type-C电力输送3.1版
  - CC逻辑、V~~CONN~~ 源和放电
  - USB电缆极性检测
- 电池充电规范1.2版
  - DCP：专用充电端口
传统快速充电
- 2.7V分压器模式3
- 1.2V分压器模式
- 高压DCP协议
微控制器内核允许
- 固件更新
- 电源电压和温度相关电源管理
对V~~BUS~~ 和V~~BAT~~ 短路保护
- V~~BUS~~
- Px_ DP和Px_DM
- Px_CC1和Px_CC2

典型应用

框图

TPS25772-Q1汽车级双端口USB Type-C? PD控制器技术解析

一、产品概述

TPS25772-Q1是德州仪器(TI)推出的一款汽车级双端口USB Type-C? Power Delivery(PD)控制器，集成了Buck-Boost稳压器，专为汽车双USB端口应用设计。该器件符合AEC-Q100 Grade 1标准，工作温度范围为-40°C至+125°C，具有增强的连接器引脚ESD保护能力。

?关键特性?：

完全集成的双端口USB Type-C? PD解决方案
集成Buck-Boost转换器，内置4个功率开关
支持5.5V至18V宽输入电压范围(最大40V)
可编程VBUS输出：3.3-21V，±20mV步进
IBUS输出电流：0-3A，±50mA电流限制步进
支持USB PD Rev 3.1规范，已通过USB-IF认证(TID: 9161)

二、核心功能架构

1. 集成Buck-Boost转换器

TPS25772-Q1内置的Buck-Boost转换器支持四种工作模式：

?Buck模式?：当VIN显著高于VOUT时工作
?Buck过渡模式?：VIN略高于VOUT时的混合工作模式
?Boost过渡模式?：VIN略低于VOUT时的混合工作模式
?Boost模式?：当VIN显著低于VOUT时工作

转换器支持三种可编程开关频率(300kHz/400kHz/450kHz)，并可通过SYNC引脚实现多器件同步。内部补偿设计简化了外部元件选择，典型应用中仅需配置输入输出电容和电感。

2. USB PD控制器功能

完整的USB PD 3.1物理层实现
双端口独立控制，每端口支持：
- 最大65W输出功率
- 可编程电源(PPS)支持
- BC1.2充电规范检测(DCP/Divider-3/1.2V/HVDCP模式)
内置ARM Cortex-M0内核，支持固件更新和智能电源管理

3. 系统电源管理

器件包含三个内部LDO稳压器：

LDO_5V：为栅极驱动电路和VCONN路径供电(最高125mA)
LDO_3V3：为模拟电路和GPIO供电(最高25mA)
LDO_1V5：为数字核心供电(最高10mA)

三、典型应用设计要点

1. 电源设计考虑

?输入设计?：

输入电压范围：6.8V-18V(40V绝对最大值)
建议输入电容：22μF+2×0.1μF陶瓷电容
需考虑汽车负载突降保护，建议使用TVS 二极管

?输出设计?：

输出电容配置根据开关频率选择：
- 300kHz：COUT+CBUS≥160μF
- 400kHz：COUT+CBUS≥120μF
- 450kHz：COUT+CBUS≥140μF
电流检测：10mΩ精密电阻(±1%)，需Kelvin连接

2. 热管理设计

器件包含五个内部温度传感器：

Buck-Boost功率FET温度监测
双端口VCONN路径温度监测
VBUS放电路径温度监测
LDO_5V主温度监测

建议配置NTC/PTC热敏电阻网络连接至GPIO5(NTC)引脚，通过电阻分压监测系统温度。应用GUI可配置三个温度阈值点，实现分级功率限制。

3. 布局指南

功率路径布局要点：
- 输入/输出电容尽量靠近器件引脚
- SW1/SW2节点保持最小回路面积
- 电流检测电阻采用开尔文连接
信号完整性考虑：
- USB DP/DM信号需差分走线(90Ω阻抗控制)
- CC信号线宽≥10mil(考虑VCONN电流需求)
- 分离功率地(PGND)和模拟地(AGND)