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XPD720 pdf资料

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2024年2月28日发(作者:孝雁菱)

135XPD7201 特性

Mr 郑芯片2845支援FAE技术代理。8039

USB Type-C PD/PPS

多协议控制器

 通过USB PD3.0认证(TID:3479)

 支持USB Type -C 协议

- 配置为DFP(Source)

- 广播3A/1.5A电流

 支持USB Power Delivery(PD)2.0和3.0以及PPS协议

- 集成完整PD分层通信协议

- PDO可配置:5V,9V,12V

- 输出功率高至36W

- APDO可配置:5V Prog,9V Prog

 支持Quick Charge 2.0/3.0/3.0+协议

- 支持小米CHARGE TURBO 27W协议

 支持华为FCP/SCP/HVSCP协议

- 支持华为10V高压SCP协议

 支持三星AFC协议

 支持USB BC1.2 DCP

 支持Apple 2.4A充电规范

 集成恒压(CV)控制环路

 集成10mΩ VBUS通路功率开关管

 集成10mΩ电流检测电阻

 内置VPWR和VBUS 双放电通路

 支持线损补偿功能

 安全性

- 过压/欠压保护

- 过流保护

- 过温保护

 CC1/CC2/DP/DM过压保护

 ESD特性±4KV

采用ESOP8封装

2 应用

 AC-DC适配器

 USB充电设备3 应用简图

XPD720OptionalRFB1100KRCMPCCMPRFB233KCVPWR10uVPWRVBUSCVBUS1uUSB

USB

TYPE-TypeC-COPTOVFBCC2CC1DMGNDDP

AC-DC应用图

Version 1.0 第1页 共12页

XPD720

USB Type-C PD/PPSXPD720CVPWR10uVPWR多协议控制器

OptionalVBUSRFB1100KCVBUS1uUSB

USB

TYPE-TypeC-CPower

SupplyOPTOFeedbackVFBCC2CC1DMGNDDP

DC-DC应用图

4 概述

XPD720是一款集成USB Type-C、USB Power Delivery(PD)2.0/3.0以及PPS、QC3.0+/QC3.0/QC2.0快充协议、华为FCP/SCP/HVSCP快充协议、三星AFC快充协议、BC1.2

DCP以及苹果设备2.4A充电规范的多协议端口控制器,为AC-DC适配器、车载充电器等设备提供高性价比的USB Type-C端口充电解决方案。

XPD720内置的Type-C协议可以支持Type-C设备插入自动唤醒,智能识别插头的正插与反插,并实现连接。XPD720集成的PD协议支持双向标记编码(BMC),集成硬件的物理层协议和协议引擎,无需软件参与编解码。

XPD720最高支持36W输出功率,广播PDO电压可以配置为5V/9V/12V,可以灵活配置5V Prog、9V Prog两档APDO电压范围。

XPD720通过一路可Sink/Source的电流源,连接到AC-DC或DC-DC的反馈引脚实现动态调节电压的功能,不管是启动还是调压过程,都具备软启动/调压功能,实现电压平顺过渡。

XPD720内建多种保护机制确保设备安全:包括动态过压/欠压/过流保护(可根据设备请求的工作电压/电流按照比例调整保护点);启动监测(VBUS输出前会监测端口电压是否处于安全状态);DP/DM和CC1/CC2过压保护。

XPD720集成10mΩ VBUS通路功率开关管和双路放电通路,集成恒压控制环路,在发生错误时也可以更快关闭输出并恢复到安全状态。

XPD720可以非常容易通过USB PD认证测试,无需为了认证增加元器件。

XPD720采用ESOP8封装形式,外围无需额外的元器件即可工作,提供最优化的BOM成本特性。Version 1.0 第2页 共12页

XPD7205 引脚定义

VPWROPTOVFBDP

USB Type-C PD/PPS多协议控制器

1287VBUSCC2CC1DM

描述

XPD72034Power Pad65

引脚序号

1

2

3

4

5

6

7

8

Power Pad

名称

VPWR

OPTO

VFB

DP

DM

CC1

CC2

VBUS

GND

输入电源

光耦驱动

电压调节端口(接到前端电源反馈点)

Type-C口数据端口 DP

Type-C口数据端口DM

Type-C口配置通路CC1

Type-C口配置通路CC2

Type-C口VBUS输出

电源地

Version 1.0 第3页 共12页

XPD720(文件编号:S&CIC1910)

USB Type-C PD/PPS多协议控制器6 订购信息

料号

XPD720A

XPD720B

XPD720B18

XPD720B20

XPD720BP

PDO和APDO配置

PDO:5V/3A, 9V/2.22A

PDO:5V/3A, 9V/2.22A, 12V/1.67A

PDO: 5V/3A, 9V/2A, 12V/1.5A

PDO:5V/3A, 9V/2.25A, 12V/1.5A

PDO:5V/3A, 9V/2.22A, 12V/1.67A

APDO1 : 3.3-5.9V/3A

APDO2 : 3.3-11V/1.8A

PDO:5V/3A, 9V/2.77A

APDO1 : 3.3-5.9V/3A

APDO2 : 3.3-11V/2.75A

可定制

XPD720

XXXXX+XX

ESOP8

4K/盘

印字 包装

XPD720APS25

可定制

印字说明:

第一行,XPD720:芯片型号;

第二行,XXXXX:Lot Number,XX:保留信息。

*SCP协议由于电流超过3A,需要定制。

选型参考

QC3.0 FCP/SCP AFC

XPD618

√ √ √

XPD636

√ √ √

XPD720

√ √ √

XPD738

√ √ √

XPD737

√ √ √

XPD767

√ √ √

XPD818

√ √ √

XPD819

√ √ √

XPD865

√ √ √

PD3.0

PPS

CV A+C

√ √

SR SR MOS XPD-LINK

√ √

√ √

Version 1.0 第4页 共12页

XPD7207 规格参数

7.1极限工作参数(1)

USB TypeC PD/PPS多协议控制器

参数

VPWR, VBUS, OPTO,

耐压(对GND)

CC1, CC2, DP, DM

其他

结温

存储温度

最小值

-0.3

-0.3

-40

-65

最大值

25

7

150

150

单位

V

V

(1) 超出极限工作范围值可能会造成器件永久性损坏。长期工作在极限额定值下可能会影响器件的可靠性。

7.2 ESD性能

符号

VESD

参数

HBM

±4000

单位

V

ESD测试基于人体放电模型(HBM)。

7.3推荐工作条件

参数

VPWR

CVBUS

CVPWR

RFB1

RFB2

TA

输入电压

VBUS电容

VPWR电容

系统电压分压电阻

系统电压分压电阻

工作环境温度

最小值

3.6

4.7

典型值

1

10

100

33

最大值

12

85

单位

V

µF

µF

-40

7.4 热阻值

符号

RθJA

参数

结温和周围温度之间的热阻(1)

42

单位

/W

Version 1.0 第5页 共12页

XPD7207.5 电气特性

USB Type-C PD/PPS多协议控制器

如无特殊说明,下述参数均在该条件下取得:TJ= 25℃,3.3V≤VPWR≤12V

参数 测试条件 最小

芯片供电相关(VPWR,VBUS)

Rising edge

Falling edge

VPWR UVLO门限

Hysteresis

典型工作电流 VPWR=5V,VBUS=5V

Voltage Protection (VBUS)

Fast OVP门限,always enabled

Slow OVP门限

Output resistance

Transmit HIGH

Transmit LOW

Bit unit interval

Rise/fall time of

BMC

Receive HIGH

Receive LOW

CC1/CC2Broadcasting current

Ref to target voltage

Ref to target voltage

Switch MOSFET

RDSON

RTX

VTXHI

VTXLO

tUI

tBMC

VRXHI

VRXLO

IRP_SRC

Transmitter (CC1, CC2)

During transmission

Rload=5.1k,Cload=1nF

Receiver (CC1, CC2)

3A DFP mode, 0

1.5A DFP mode, 0

OCP

Ref to Power Capability(pd)

OTP (internal)

Temperature rising edge

Hysteresis

HVDCP interface (DP, DM)

VDAT(REF)

数据线检测电压

D+高电平扰动滤TGLITCH(DP)HIGH

波时间

D-低电平扰动滤TGLITCH(DM)LOW

波时间

输出电压扰动滤TGLITCH(V)CHANGE

波时间

连续模式的扰动TGLITCH(CONT)CHANGE

滤波时间

0.25

1

20

100

135

800

485

304

166

典型

3.3

2.9

0.4

2

最大 单位

VVPWR_TH

ISUPP

VFOVP

VSOVP

V

mA

+20%

+15%

10

50

1.15

3.3

840

525

330

180

+30%

145

20

0.325

1.25

1

40

150

V

V

Ω

V

mV

us

ns

-75

300

75

600

885

570

356

194

155

0.4

1.5

60

200

mV

uA

uA

A

V

s

ms

ms

us

VITRIP

Die temperature TJ1

Version 1.0 第6页 共12页

XPD720RDAT(LKG)

RDM(DWN)

RON(N1)

VTH(PD)

TDPD

ΔIT(UP)

ΔIT(DO)

VDAT(2.7V)

RDAT(2.7V)

D+漏泄电阻

D-下拉电阻

开关N1导通电阻

受电设备连接检测电压阈值

受电设备连接检测滤波时间

电压升高时电流源阶跃步长

电压降低时电流源阶跃步长

D+/D-数据线电压

D+/D-数据线输出阻抗

USB Type-C PD/PPS300

14.25

0.25

120

多协议控制器500

19.53

0.325

160

2

2

800

24.5

100

0.4

200

Ω

V

ms

uA

uA

RIREF=100KΩ

RIREF=100KΩ

Apple 2.4A充电模式

FCP充电模式

2.57

2.7

12

2.84

V

VTX-VOH

VTX-VOL

VRX-VIH

VRX-VIL

Trise

Tfall

D- FCP TX Valid

High

D- FCP TX Valid Low

D- FCP RX Valid

High

D- FCP RX Valid

High

FCP Pulse Rise Time 10% - 90%

FCP Pulse Fall Time 90% - 10%

2.7

1.2

0.9

0.3

2.5

2.5

V

V

V

V

us

us

Version 1.0 第7页 共12页

XPD720(文件编号:S&CIC1910)

USB TypeC PD/PPS多协议控制器8 应用信息

8.1 功能模块图

VBUSVPWR

VPWRAnalog driverMonitorOCP/OVP/UVPPower

managementGNDBMC ModemPull-upDigitalControllogicVFBOPTO

8.2 VPWR和VBUS

VPWR是USB Type-C口VBUS的输入电源,也是芯片的供电电源。VPWR连接前级AC-DC或者DC-DC的电源输出端。建议靠近VPWR接对地电容CVPWR,推荐CVPWR典型值为10µF。Type-C口VBUS建议接1µF对地电容CVBUS。

8.3 恒压环路与OPTO、VFB

XPD720内部集成恒压运算放大器,通过OPTO和VFB形成恒压环路(CV),如下图所示。OPTO端口直接驱动光耦,可以省掉传统的TL431。OPTO可以耐压至20V以上。

Version 1.0 第8页 共12页

Feedback ctrlBMC

reciver/transmitterCC1CC2COMPoscillatorHVDCPDPDMCV

control

XPD720(文件编号:S&CIC1910)

USB Type-C PD/PPS多协议控制器VPWR

RFB1100kOPTOCCMPRCMPVFBVREF_1.24VRFB2

恒压环路(CV)需要在外部进行补偿,补偿电阻RCMP和补偿电容CCMP由具体应用决定。VFB内部的基准电压为1.24V。VPWR上的反馈电阻网络的分压电阻RFB1必须接100 kΩ。

如果初始输出电压设定为5V,则另一个分压电阻RFB2为33k。可通过下面公式计算得到:

通过调整RFB2的值可以改变初始输出电压。

反馈电阻网络的分压电阻RFB1和RFB2的精度影响VBUS电源精度,推荐使用1%精度电阻。

8.4 电流检测

XPD720内置电流检测电路,实时检测Type-C口电流。Type-C口过流保护点默认为PDO广播电流的130%。

8.5 线损补偿

XPD720具有线损补偿功能,可以根据输出电流按比例(即补偿系数)增加输出电压。补偿系数可以内部配置。XPD720的补偿系数配置为60mV/A,如果前端电源空载时输出电压为5V,当输出电流为3A时,前端电源的输出电压会增加至5.18V。

Version 1.0 第9页 共12页

XPD720(文件编号:S&CIC1910)

USB Type-C PD/PPS多协议控制器8.6可靠性

由于CC1/CC2/DP/DM引脚直接连接到USB端口,使用过程中容易和电源短路对芯片造成损坏,XPD720为了增强产品安全可靠性,对CC1/CC2/DP/DM引脚的耐压值特别提高到20V以上。

XPD720具有完备的OVP/OCP/UVP保护功能。OVP/OCP/UVP保护阈值会根据设备选择的电压进行调整,最大限度保护设备安全。

XPD720内置VPWR和VBUS 能量泄放通路,在特定情况下会开启并分别泄放VPWR和VBUS电源能量。

XPD720的芯片结温到达145℃后会关闭输出,降到125℃后解除保护重新开始工作。

Version 1.0 第10页 共12页

XPD7209 应用电路

9.1 AC-DC应用图

USB Type-C PD/PPS多协议控制器

XPD720CVPWR10uVPWRVBUSCVBUS1uUSB

USB

TYPE-TypeC-CRFB1100KRCMPCCMPRFB233KOPTOVFBCC2CC1DMGNDDP

图中所示元器件参数供参考,可以根据实际应用进行调整。参考8.3节内容设置反馈网络分压电阻RFB1和RFB2的值,以及补偿网络RCMP和CCMP的值。

9.2 DC-DC应用图

XPD720CVPWR10uVPWRVBUSCVBUS1uUSB

USB

TYPE-TypeC-CRFB1100KPower

SupplyOPTOFeedbackVFBCC2CC1DMGNDDP

图中所示元器件参数供参考,可以根据实际应用进行调整。VPWR上的反馈电阻网络的分压电阻RFB1必须接100 kΩ。

9.3 PCB layout注意事项

1.输入电容CVPWR以及输出电容CVBUS尽量靠近芯片;

2.PCB布局时尽量避免与主发热器件摆放在一起;

3.尽量避免VFB连线受到干扰,补偿网络RCMP和CCMP靠近VFB脚放置。

Version 1.0 第11页 共12页

XPD720(文件编号:S&CIC1910)

USB Type-C PD/PPS多协议控制器10 封装信息

标注

A

A1

A2

A3

b

c

D

E

E1

e

L

L1

θ

最小值

-

-

1.35

0.55

0.35

0.17

4.85

5.90

3.80

0.60

典型值

1.50

0.10

1.40

0.60

0.40

0.22

4.90

6.00

3.90

1.27BSC

0.65

1.05BSC

最大值

1.55

0.15

1.45

0.65

0.45

0.25

4.95

6.10

4.00

0.70

Version 1.0 第12页 共12页

2024年2月28日发(作者:孝雁菱)

135XPD7201 特性

Mr 郑芯片2845支援FAE技术代理。8039

USB Type-C PD/PPS

多协议控制器

 通过USB PD3.0认证(TID:3479)

 支持USB Type -C 协议

- 配置为DFP(Source)

- 广播3A/1.5A电流

 支持USB Power Delivery(PD)2.0和3.0以及PPS协议

- 集成完整PD分层通信协议

- PDO可配置:5V,9V,12V

- 输出功率高至36W

- APDO可配置:5V Prog,9V Prog

 支持Quick Charge 2.0/3.0/3.0+协议

- 支持小米CHARGE TURBO 27W协议

 支持华为FCP/SCP/HVSCP协议

- 支持华为10V高压SCP协议

 支持三星AFC协议

 支持USB BC1.2 DCP

 支持Apple 2.4A充电规范

 集成恒压(CV)控制环路

 集成10mΩ VBUS通路功率开关管

 集成10mΩ电流检测电阻

 内置VPWR和VBUS 双放电通路

 支持线损补偿功能

 安全性

- 过压/欠压保护

- 过流保护

- 过温保护

 CC1/CC2/DP/DM过压保护

 ESD特性±4KV

采用ESOP8封装

2 应用

 AC-DC适配器

 USB充电设备3 应用简图

XPD720OptionalRFB1100KRCMPCCMPRFB233KCVPWR10uVPWRVBUSCVBUS1uUSB

USB

TYPE-TypeC-COPTOVFBCC2CC1DMGNDDP

AC-DC应用图

Version 1.0 第1页 共12页

XPD720

USB Type-C PD/PPSXPD720CVPWR10uVPWR多协议控制器

OptionalVBUSRFB1100KCVBUS1uUSB

USB

TYPE-TypeC-CPower

SupplyOPTOFeedbackVFBCC2CC1DMGNDDP

DC-DC应用图

4 概述

XPD720是一款集成USB Type-C、USB Power Delivery(PD)2.0/3.0以及PPS、QC3.0+/QC3.0/QC2.0快充协议、华为FCP/SCP/HVSCP快充协议、三星AFC快充协议、BC1.2

DCP以及苹果设备2.4A充电规范的多协议端口控制器,为AC-DC适配器、车载充电器等设备提供高性价比的USB Type-C端口充电解决方案。

XPD720内置的Type-C协议可以支持Type-C设备插入自动唤醒,智能识别插头的正插与反插,并实现连接。XPD720集成的PD协议支持双向标记编码(BMC),集成硬件的物理层协议和协议引擎,无需软件参与编解码。

XPD720最高支持36W输出功率,广播PDO电压可以配置为5V/9V/12V,可以灵活配置5V Prog、9V Prog两档APDO电压范围。

XPD720通过一路可Sink/Source的电流源,连接到AC-DC或DC-DC的反馈引脚实现动态调节电压的功能,不管是启动还是调压过程,都具备软启动/调压功能,实现电压平顺过渡。

XPD720内建多种保护机制确保设备安全:包括动态过压/欠压/过流保护(可根据设备请求的工作电压/电流按照比例调整保护点);启动监测(VBUS输出前会监测端口电压是否处于安全状态);DP/DM和CC1/CC2过压保护。

XPD720集成10mΩ VBUS通路功率开关管和双路放电通路,集成恒压控制环路,在发生错误时也可以更快关闭输出并恢复到安全状态。

XPD720可以非常容易通过USB PD认证测试,无需为了认证增加元器件。

XPD720采用ESOP8封装形式,外围无需额外的元器件即可工作,提供最优化的BOM成本特性。Version 1.0 第2页 共12页

XPD7205 引脚定义

VPWROPTOVFBDP

USB Type-C PD/PPS多协议控制器

1287VBUSCC2CC1DM

描述

XPD72034Power Pad65

引脚序号

1

2

3

4

5

6

7

8

Power Pad

名称

VPWR

OPTO

VFB

DP

DM

CC1

CC2

VBUS

GND

输入电源

光耦驱动

电压调节端口(接到前端电源反馈点)

Type-C口数据端口 DP

Type-C口数据端口DM

Type-C口配置通路CC1

Type-C口配置通路CC2

Type-C口VBUS输出

电源地

Version 1.0 第3页 共12页

XPD720(文件编号:S&CIC1910)

USB Type-C PD/PPS多协议控制器6 订购信息

料号

XPD720A

XPD720B

XPD720B18

XPD720B20

XPD720BP

PDO和APDO配置

PDO:5V/3A, 9V/2.22A

PDO:5V/3A, 9V/2.22A, 12V/1.67A

PDO: 5V/3A, 9V/2A, 12V/1.5A

PDO:5V/3A, 9V/2.25A, 12V/1.5A

PDO:5V/3A, 9V/2.22A, 12V/1.67A

APDO1 : 3.3-5.9V/3A

APDO2 : 3.3-11V/1.8A

PDO:5V/3A, 9V/2.77A

APDO1 : 3.3-5.9V/3A

APDO2 : 3.3-11V/2.75A

可定制

XPD720

XXXXX+XX

ESOP8

4K/盘

印字 包装

XPD720APS25

可定制

印字说明:

第一行,XPD720:芯片型号;

第二行,XXXXX:Lot Number,XX:保留信息。

*SCP协议由于电流超过3A,需要定制。

选型参考

QC3.0 FCP/SCP AFC

XPD618

√ √ √

XPD636

√ √ √

XPD720

√ √ √

XPD738

√ √ √

XPD737

√ √ √

XPD767

√ √ √

XPD818

√ √ √

XPD819

√ √ √

XPD865

√ √ √

PD3.0

PPS

CV A+C

√ √

SR SR MOS XPD-LINK

√ √

√ √

Version 1.0 第4页 共12页

XPD7207 规格参数

7.1极限工作参数(1)

USB TypeC PD/PPS多协议控制器

参数

VPWR, VBUS, OPTO,

耐压(对GND)

CC1, CC2, DP, DM

其他

结温

存储温度

最小值

-0.3

-0.3

-40

-65

最大值

25

7

150

150

单位

V

V

(1) 超出极限工作范围值可能会造成器件永久性损坏。长期工作在极限额定值下可能会影响器件的可靠性。

7.2 ESD性能

符号

VESD

参数

HBM

±4000

单位

V

ESD测试基于人体放电模型(HBM)。

7.3推荐工作条件

参数

VPWR

CVBUS

CVPWR

RFB1

RFB2

TA

输入电压

VBUS电容

VPWR电容

系统电压分压电阻

系统电压分压电阻

工作环境温度

最小值

3.6

4.7

典型值

1

10

100

33

最大值

12

85

单位

V

µF

µF

-40

7.4 热阻值

符号

RθJA

参数

结温和周围温度之间的热阻(1)

42

单位

/W

Version 1.0 第5页 共12页

XPD7207.5 电气特性

USB Type-C PD/PPS多协议控制器

如无特殊说明,下述参数均在该条件下取得:TJ= 25℃,3.3V≤VPWR≤12V

参数 测试条件 最小

芯片供电相关(VPWR,VBUS)

Rising edge

Falling edge

VPWR UVLO门限

Hysteresis

典型工作电流 VPWR=5V,VBUS=5V

Voltage Protection (VBUS)

Fast OVP门限,always enabled

Slow OVP门限

Output resistance

Transmit HIGH

Transmit LOW

Bit unit interval

Rise/fall time of

BMC

Receive HIGH

Receive LOW

CC1/CC2Broadcasting current

Ref to target voltage

Ref to target voltage

Switch MOSFET

RDSON

RTX

VTXHI

VTXLO

tUI

tBMC

VRXHI

VRXLO

IRP_SRC

Transmitter (CC1, CC2)

During transmission

Rload=5.1k,Cload=1nF

Receiver (CC1, CC2)

3A DFP mode, 0

1.5A DFP mode, 0

OCP

Ref to Power Capability(pd)

OTP (internal)

Temperature rising edge

Hysteresis

HVDCP interface (DP, DM)

VDAT(REF)

数据线检测电压

D+高电平扰动滤TGLITCH(DP)HIGH

波时间

D-低电平扰动滤TGLITCH(DM)LOW

波时间

输出电压扰动滤TGLITCH(V)CHANGE

波时间

连续模式的扰动TGLITCH(CONT)CHANGE

滤波时间

0.25

1

20

100

135

800

485

304

166

典型

3.3

2.9

0.4

2

最大 单位

VVPWR_TH

ISUPP

VFOVP

VSOVP

V

mA

+20%

+15%

10

50

1.15

3.3

840

525

330

180

+30%

145

20

0.325

1.25

1

40

150

V

V

Ω

V

mV

us

ns

-75

300

75

600

885

570

356

194

155

0.4

1.5

60

200

mV

uA

uA

A

V

s

ms

ms

us

VITRIP

Die temperature TJ1

Version 1.0 第6页 共12页

XPD720RDAT(LKG)

RDM(DWN)

RON(N1)

VTH(PD)

TDPD

ΔIT(UP)

ΔIT(DO)

VDAT(2.7V)

RDAT(2.7V)

D+漏泄电阻

D-下拉电阻

开关N1导通电阻

受电设备连接检测电压阈值

受电设备连接检测滤波时间

电压升高时电流源阶跃步长

电压降低时电流源阶跃步长

D+/D-数据线电压

D+/D-数据线输出阻抗

USB Type-C PD/PPS300

14.25

0.25

120

多协议控制器500

19.53

0.325

160

2

2

800

24.5

100

0.4

200

Ω

V

ms

uA

uA

RIREF=100KΩ

RIREF=100KΩ

Apple 2.4A充电模式

FCP充电模式

2.57

2.7

12

2.84

V

VTX-VOH

VTX-VOL

VRX-VIH

VRX-VIL

Trise

Tfall

D- FCP TX Valid

High

D- FCP TX Valid Low

D- FCP RX Valid

High

D- FCP RX Valid

High

FCP Pulse Rise Time 10% - 90%

FCP Pulse Fall Time 90% - 10%

2.7

1.2

0.9

0.3

2.5

2.5

V

V

V

V

us

us

Version 1.0 第7页 共12页

XPD720(文件编号:S&CIC1910)

USB TypeC PD/PPS多协议控制器8 应用信息

8.1 功能模块图

VBUSVPWR

VPWRAnalog driverMonitorOCP/OVP/UVPPower

managementGNDBMC ModemPull-upDigitalControllogicVFBOPTO

8.2 VPWR和VBUS

VPWR是USB Type-C口VBUS的输入电源,也是芯片的供电电源。VPWR连接前级AC-DC或者DC-DC的电源输出端。建议靠近VPWR接对地电容CVPWR,推荐CVPWR典型值为10µF。Type-C口VBUS建议接1µF对地电容CVBUS。

8.3 恒压环路与OPTO、VFB

XPD720内部集成恒压运算放大器,通过OPTO和VFB形成恒压环路(CV),如下图所示。OPTO端口直接驱动光耦,可以省掉传统的TL431。OPTO可以耐压至20V以上。

Version 1.0 第8页 共12页

Feedback ctrlBMC

reciver/transmitterCC1CC2COMPoscillatorHVDCPDPDMCV

control

XPD720(文件编号:S&CIC1910)

USB Type-C PD/PPS多协议控制器VPWR

RFB1100kOPTOCCMPRCMPVFBVREF_1.24VRFB2

恒压环路(CV)需要在外部进行补偿,补偿电阻RCMP和补偿电容CCMP由具体应用决定。VFB内部的基准电压为1.24V。VPWR上的反馈电阻网络的分压电阻RFB1必须接100 kΩ。

如果初始输出电压设定为5V,则另一个分压电阻RFB2为33k。可通过下面公式计算得到:

通过调整RFB2的值可以改变初始输出电压。

反馈电阻网络的分压电阻RFB1和RFB2的精度影响VBUS电源精度,推荐使用1%精度电阻。

8.4 电流检测

XPD720内置电流检测电路,实时检测Type-C口电流。Type-C口过流保护点默认为PDO广播电流的130%。

8.5 线损补偿

XPD720具有线损补偿功能,可以根据输出电流按比例(即补偿系数)增加输出电压。补偿系数可以内部配置。XPD720的补偿系数配置为60mV/A,如果前端电源空载时输出电压为5V,当输出电流为3A时,前端电源的输出电压会增加至5.18V。

Version 1.0 第9页 共12页

XPD720(文件编号:S&CIC1910)

USB Type-C PD/PPS多协议控制器8.6可靠性

由于CC1/CC2/DP/DM引脚直接连接到USB端口,使用过程中容易和电源短路对芯片造成损坏,XPD720为了增强产品安全可靠性,对CC1/CC2/DP/DM引脚的耐压值特别提高到20V以上。

XPD720具有完备的OVP/OCP/UVP保护功能。OVP/OCP/UVP保护阈值会根据设备选择的电压进行调整,最大限度保护设备安全。

XPD720内置VPWR和VBUS 能量泄放通路,在特定情况下会开启并分别泄放VPWR和VBUS电源能量。

XPD720的芯片结温到达145℃后会关闭输出,降到125℃后解除保护重新开始工作。

Version 1.0 第10页 共12页

XPD7209 应用电路

9.1 AC-DC应用图

USB Type-C PD/PPS多协议控制器

XPD720CVPWR10uVPWRVBUSCVBUS1uUSB

USB

TYPE-TypeC-CRFB1100KRCMPCCMPRFB233KOPTOVFBCC2CC1DMGNDDP

图中所示元器件参数供参考,可以根据实际应用进行调整。参考8.3节内容设置反馈网络分压电阻RFB1和RFB2的值,以及补偿网络RCMP和CCMP的值。

9.2 DC-DC应用图

XPD720CVPWR10uVPWRVBUSCVBUS1uUSB

USB

TYPE-TypeC-CRFB1100KPower

SupplyOPTOFeedbackVFBCC2CC1DMGNDDP

图中所示元器件参数供参考,可以根据实际应用进行调整。VPWR上的反馈电阻网络的分压电阻RFB1必须接100 kΩ。

9.3 PCB layout注意事项

1.输入电容CVPWR以及输出电容CVBUS尽量靠近芯片;

2.PCB布局时尽量避免与主发热器件摆放在一起;

3.尽量避免VFB连线受到干扰,补偿网络RCMP和CCMP靠近VFB脚放置。

Version 1.0 第11页 共12页

XPD720(文件编号:S&CIC1910)

USB Type-C PD/PPS多协议控制器10 封装信息

标注

A

A1

A2

A3

b

c

D

E

E1

e

L

L1

θ

最小值

-

-

1.35

0.55

0.35

0.17

4.85

5.90

3.80

0.60

典型值

1.50

0.10

1.40

0.60

0.40

0.22

4.90

6.00

3.90

1.27BSC

0.65

1.05BSC

最大值

1.55

0.15

1.45

0.65

0.45

0.25

4.95

6.10

4.00

0.70

Version 1.0 第12页 共12页

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