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
值
±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
kΩ
kΩ
-40
7.4 热阻值
符号
RθJA
参数
结温和周围温度之间的热阻(1)
值
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
mΩ
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
KΩ
KΩ
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
KΩ
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
0°
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
4°
最大值
1.55
0.15
1.45
0.65
0.45
0.25
4.95
6.10
4.00
0.70
6°
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
值
±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
kΩ
kΩ
-40
7.4 热阻值
符号
RθJA
参数
结温和周围温度之间的热阻(1)
值
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
mΩ
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
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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
KΩ
KΩ
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
KΩ
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
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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。
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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。
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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。
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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。
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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
0°
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
4°
最大值
1.55
0.15
1.45
0.65
0.45
0.25
4.95
6.10
4.00
0.70
6°
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