TPS2540/40A 和 TPS2541/41A 是限流 USB 端口電源開關與 USB 2.0 高速數據線 （D+/D-） 開關和 USB 充電端口識別電路的組合。應用包括筆記本電腦和其他智能 USB 主機設備。寬帶寬 （2.6 GHz） 數據線開關還具有低電容和低導通電阻，允許信號以最小的邊沿和相位失真通過。TPS2540/40A/41/41A 可監測 D+ 和 D-，為兼容的客戶端設備提供正確的握手協議。
*附件：tps2541a.pdf

TPS2540/40A/41/41A 支持以下充電邏輯方案：

• USB 2.0 BC1.2
• 中國電信標準 YD/T 1591-2009
• 分頻器模式，兼容 iPod 和 iPhone 等 Apple 設備

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設備在專用充電端口 （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 數據通信）或標準下行端口 （SDP） USB 2.0 模式（支持 500mA 的有源 USB 2.0 數據通信）之間進行選擇。TPS2540/40A/41/41A 還集成了自動檢測功能，支持電池充電規范 （BC1.2） 的 DCP 方案和分壓器模式，無需外部用戶交互。

TPS2540A 自動檢測模式還具有更長的分離檢測時間，因此它可以支持某些獨特的不合規設備。TPS2540/40A/41/41A 配電開關適用于可能遇到重電容負載和短路的應用，在單個封裝中集成了 73mΩ N 溝道 MOSFET。當輸出負載超過限流閾值時，使用恒流模式。ILIM_SEL logic input 選擇兩個限流閾值之一，每個閾值都可通過外部電阻器單獨調節。其他 USB 開關功能包括去毛刺輸出故障報告 （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”用于強制輸出放電。

特性

• 符合 DCP 和 CDP 的電池充電規范 BC1.2
• 符合中國電信行業標準 YD/T 1591-2009
• 支持大多數可用 Apple 設備和/或符合 BC1.2 標準的設備的睡眠模式充電
• 兼容 USB 2.0 和 3.0 電源開關要求
• 2.6GHz 帶寬 USB 2.0 數據開關
• 73mΩ（典型值）高側 MOSFET
• 可調電流限制高達 2.8 A（典型值）
• 通過 CTLx=000 （TPS2540/40A） 或 DSC （TPS2541/41A） 輸入進行 OUT 放電
• 更長的分離檢測時間 （TPS2540A/41A），支持其他傳統設備
• 采用 16 引腳 QFN 封裝

參數

方框圖

1. 概述

TPS2541A是一款集成了電流限制USB端口電源開關和USB充電端口識別電路的芯片，適用于筆記本PC和其他智能USB主機設備。它支持USB 2.0高速數據傳輸，并具有低電容和低導通電阻特性，允許信號以最小邊緣和相位失真通過。

2. 主要特性

• ?USB充電標準支持?：符合電池充電規范BC1.2和中國電信行業標準YD/T 1591-2009。
• ?電流限制?：可調電流限制高達2.8A（典型值）。
• ?高帶寬數據開關?：2.6 GHz帶寬，適用于USB 2.0數據信號。
• ?自動檢測模式?：支持DCP（專用充電端口）和CDP（充電下游端口）模式的自動檢測。
• ?多種充電模式?：通過CTL1-CTL3邏輯輸入選擇DCP、CDP或SDP（標準下游端口）模式。
• ?輸出放電功能?：通過DSC引腳控制輸出電容的放電。
• ?長脫離檢測時間?：支持特定非標準設備的長時間脫離檢測。

3. 功能描述

• ?電流限制與保護?：當輸出負載超過電流限制閾值時，芯片進入恒流模式，防止過載和短路損壞。
• ?故障報告?：FAULT引腳在過流或過溫條件下輸出低電平信號。
• ?熱保護?：內置熱傳感電路，在結溫過高時自動關閉開關。
• ?使能控制?：通過EN/DSC引腳控制芯片的開啟和關閉。
• ?數據路徑開關?：在CDP或SDP模式下，D+和D-數據線開關導通，允許數據傳輸和握手信號。

4. 應用

• ?USB端口/集線器?
• ?筆記本PC?
• ?智能USB主機設備?

5. 封裝與尺寸

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

6. 電氣特性

• ?靜態漏源導通電阻?：典型值為73 mΩ
• ?過流響應時間?：典型值為1.5 μs
• ?供電電壓范圍?：4.5V至5.5V
• ?連續輸出電流?：高達2.5A

7. 典型應用電路

數據手冊中提供了典型應用電路圖，展示了如何將TPS2541A與USB端口、主機控制器和其他外圍設備連接。

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，以減少電源瞬態響應。

9. 結論

TPS2541A是一款功能強大的USB充電端口電源開關和控制器，適用于需要精確電流控制和多種充電模式的智能USB設備。其高帶寬數據開關和低電容特性使得它成為高速數據傳輸應用的理想選擇。