ZHCSQY0 November   2024 TPD4S480

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级 - IEC 规格
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 时序要求
    7. 5.7 典型特性
  7. 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 4 通道 VBUS 短路过压保护(CC1、CC2、SBU1、SBU2 引脚或 CC1、CC2、DP、DM 引脚):可耐受 63VDC 电压
      2. 6.3.2 可处理最高 600mA 电流的 CC1 和 CC2 过压保护 FET 支持 VCONN 电源电流通过
      3. 6.3.3 集成 CC 无电电池电阻器用于处理移动设备中的电池无电用例
      4. 6.3.4 EPR 适配器
        1. 6.3.4.1 VBUS 分压器
        2. 6.3.4.2 EPR 阻断 FET 栅极驱动器
    4. 6.4 器件功能模式
  8. 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 设计要求
        1. 7.2.1.1 EPR 设计要求
      2. 7.2.2 详细设计过程
        1. 7.2.2.1 VBIAS 电容器选型
        2. 7.2.2.2 电池无电运行
        3. 7.2.2.3 CC 线路电容
        4. 7.2.2.4 CC 和 SBU 线路上的额外 ESD 保护
        5. 7.2.2.5 FLT 引脚运行
        6. 7.2.2.6 如何连接未使用的引脚
      3. 7.2.3 EPR 应用曲线
    3. 7.3 电源相关建议
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
      2. 7.4.2 布局示例
  9. 器件和文档支持
    1. 8.1 文档支持
      1. 8.1.1 相关文档
    2. 8.2 接收文档更新通知
    3. 8.3 支持资源
    4. 8.4 商标
    5. 8.5 静电放电警告
    6. 8.6 术语表
  10. 修订历史记录
  11. 10机械、封装和可订购信息
    1.     52

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

4 通道 VBUS 短路过压保护(CC1、CC2、SBU1、SBU2 引脚或 CC1、CC2、DP、DM 引脚):可耐受 63VDC 电压

TPD4S480 为 USB Type-C 连接器的 CC1、CC2、SBU1 和 SBU2 引脚(或 CC1、CC2、DP 和 DM 引脚)提供 4 通道 VBUS 短路过压保护。TPD4S480 能够在 C_CC1、C_CC2、C_SBU1 和 C_SBU2 引脚上耐受 63VDC 的电压。这一级别的保护十分重要,因为根据 USB PD 规范,当 VBUS 设定为 48V 运行时,VBUS 电压允许在电压转换期间从不同 USB PD VBUS 电压合法升高至 50.4V 和 50.9V。TPD4S480 设计时考虑了高达 63V 的 VBUS 耐受能力,在此 50.9V 规范之上提供了足够的裕度,从而能够支持短路事件期间可能发生的电感振铃。

当发生 VBUS 短路事件时,由于热插拔事件中的 RLC 元件,会产生振铃现象。由于该 RLC 电路中的电阻非常低,连接器上可能会出现高达稳定电压两倍的振铃电压。如果线路上的任何电容器在 VBUS 短路事件期间电容值下降,则振铃电压可能超过直流电平的两倍。这意味着在 VBUS 短路事件期间,USB Type-C 引脚上可能出现超过 90V 的电压。TPD4S480 内置了电路保护功能来处理这种振铃现象。用于 IEC ESD 保护的二极管钳位也会在 VBUS 短路事件期间钳制振铃电压,从而将峰值振铃限制在约 53V。此外,TPD4S480 内部集成的过压保护 FET 可耐受 63V 电压,因此能够承受 VBUS 短路事件期间出现的高压振铃波形。这种电压钳位与 63V 耐压 OVP FET 的巧妙组合,确保 TPD4S480 能够承受热插拔电压高达 51VDC 的 VBUS 短路热插拔事件。

TPD4S480 具有典型值为 70ns 的超短关断时间。此外,TPD4S480 系统侧(CC1、CC2、SBU1、SBU2)引脚的 OVP FET 之后增加了额外的电压钳位,以便在 OVP FET 关断的 70ns 间隔内,进一步限制 USB Type-C CC/PD 控制器所承受的电压和电流。连接器侧电压钳位、具有超快关断时间的 OVP FET 和系统侧电压钳位相结合,确保 VBUS 短路事件期间 CC1、CC2、SBU1 或 SBU2 引脚上的应力水平不超过 HBM 事件。

SBU OVP FET 设计为能够选择保护 DP、DM (USB2.0) 引脚,而不是保护 SBU 引脚。由于连接器中可能存在湿气/水而导致 VBUS 引脚短接至 DP、DM 引脚,因此一些系统设计人员还倾向于保护 DP 和 DM 引脚免受 VBUS 短路事件的影响。这尤其适用于终端设备配备 USB Type-C 连接器并试图实现防水的情况。如果要保护 USB Type-C 连接器上的 DP 和 DM 引脚免受 VBUS 短路事件的影响,请将 C_SBUx 引脚连接到 USB Type-C 连接器上的 DP、DM 引脚,并将 SBUx 引脚连接到系统器件受 VBUS 短路事件保护的 USB2.0 引脚。