3A充电2.4A放电高集成度移动电源SOC

最大输出 24W, 集成各种快充输出协议 (DCP/QC2.0/QC3.0/FCP/AFC/SFCP) 的 SOC IC 1 特性 同步开关降压转换器 内置功率 MOS 输入电压范围 :4.5V 到 32V 输出电压范围 :3V 到 12V, 根据快充协议自动调整 输出功率 : 最大 24W(4V@3.6A, 5V@3.4A,9V@2.5A,12V@2A 等 ) 输出电压有线补功能 输出具有 CV/CC 特性 ( 输出电流小于设定值, 输出 CV 模式 ; 输出电流大于设定值, 输出 CC 模式 ) 转换效率最高达 97% 软启动功能 通过外接电阻可设定开关频率 150k,220k,350k 输出快充 支持 BC1.2 Apple 三星协议 支持高通 QC2.0 和 QC3.0 支持 MTK PE1.1/PE2.0 支持华为快充协议 FCP 支持三星快充协议 AFC 支持展讯快充协议 SFCP 多重保护 高可靠性 输出过流 输入过压 输入欠压 输出短路保护 整机过温保护 ESD 4KV, 直流耐压 48V 2 应用 车载充电器 快充适配器 智能排插 3 简介 是一款集成同步开关的降压转换器 支持 10 种输出快充协议, 为车载充电器 快充适配器 智能排插提供完整的解决方案 内置功率 MOS, 输入电压范围是 4.5V 到 32V, 输出电压范围是 3V 到 12V, 最大能提供 24W 的输出功率, 能够根据识别到的快充协议自动调整输出电压和电流, 典型输出电压和电流有 : 4V@ 3.6A,5V@3.4A,7V@3A,9V@2.5A, 12V@2A 的降压转换效率高至 97% 的输出具有 CV/CC 特性, 当输出电流小于设定值, 输出 CV 模式, 输出电压恒定 ; 当输出电流大于设定值, 输出 CC 模式, 输出电压降低 的输出电压带有线补功能, 输出电流增大后会相应提高输出电压, 用以补偿连接线阻抗引起的电压下降 具有软启动功能, 可以防止启动时的冲击电流影响输入电源的稳定 集成各种快充协议, 可以通过 / 来自动识别输出端接入设备所支持的快充协议, 然后自动调整输出电压和电流 支持的快充协议有 :DCP( 苹果 三星和 BC1.2) 高通 QC2.0/QC3.0 MTK PE1.1/2.0 华为快充协议 FCP 三星快充协议 AFC 展讯快充协议 SFCP 有多种保护功能, 具有输入过压 欠压保护, 输出过流 过压 欠压 短路保护等功能 采用 ESOP8 封装 1 / 9

10uF C5 22uH L1 C4 0.1uF C3 220uF BST 1 2 3 8 7 6 VIN 22uF C2 C1 100uF VIN 输入 4-32V L2 R1 FS 4 5 ESOP8 车充 图 1 简化应用原理图 4 引脚定义 1 8 2 7 VIN BST 3 ESOP8 6 FS 4 5 图 2 引脚图 序号名称描述 1/2 DCDC 开关节点, 连接电感 3 BST 自举电路引脚, 紧靠芯片 BST 引脚和 LX 引脚放置自举电容, 为上管 栅极驱动提供电压 4 FS 频率调节 PIN, 外接电阻调节频率 ; R1=75k, 对应 220KHz; R1=47K, 对应 350KHz;R1=110K, 对应 150KHz. 5 USB 快充识别信号 6 USB 快充识别信号 7 VIN 输入电压引脚, 靠近 IC 需要放置滤波电容, 推荐 22uF 8 输出电压反馈引脚 9(EPAD) GND 功率地和散热地, 需要保持与 GND 良好接触 2 / 9

6 极限参数 参数 符号 值 单位 输入电压范围 V IN -0.3 ~ 48 V LX 电压范围 V LX -0.3 ~ VIN+0.3 V //CC1/CC2 电压范围 V //CC1/CC2-0.3 ~ 6 V VSP/ 电压范围 V VSP/VSN -0.3 ~ 28 V 结温范围 T J -40 ~ 150 存储温度范围 Tstg -60 ~ 150 热阻 ( 结温到环境 ) θ JA 40 /W 人体模型 (HBM) ESD 4 KV * 高于绝对最大额定值部分所列数值的应力有可能对器件造成永久性的损害, 在任何绝对最大额定值条件下 暴露的时间过长都有可能影响器件的可靠性和使用寿命 7 推荐工作条件 参数符号最小值典型值最大值单位 输入电压 V IN 4 12/24 32 V * 超出这些工作条件, 器件工作特性不能保证 8 电气特性 除特别说明,TA=25,L=22uH,VIN=12v,Vout=5V 参数符号测试条件 最小 值 典型 值 最大 值 单位 输入系统 输入电压 V IN 10.5 12 28 V 输入欠压阈值 输入过压阈值 V IN-UV V IN-OV 上升电压 4.5 V 下降电压 4 V 上升电压 34 V 下降电压 32 V 输入静态电流 I Q VIN=12V,=5V@0A 2 ma 功率开关系统 上管导通电阻 R DS(ON) 50 mω 3 / 9

下管导通电阻 R DS(ON) 40 mω FS 外接电阻 R=110k 150 KHz 开关频率 输出系统 F S FS 外接电阻 R=75k 220 KHz FS 外接电阻 R=47k 350 KHz 输出电压 V OUT 3 5 12 V VIN=12V,=5V@3A 120 mv 输出电压纹波 ΔV OUT VIN=12V,=9V@2A 120 mv VIN=24V,=12V@1.5A 120 mv 备注 : 按照 Demo 板参考设计下的测试典型值 软启动时间 T SS VIN=12V,=5V 10 ms 输出线补电压 V COMP VIN=12V,=5V,IOUT=2A 250 mv VIN=12V,<=4V 3.6 A VIN=12V,4V<<=5V 3.6 A 输出 CC 模式 最大电流 I OUT VIN=12V,5V<<=7V 3 A VIN=12V,7V<<=9V 2.5 A VIN=24V,9V<<=12V 2 A 输出打嗝重启电压 V OUT 输出进入 CC 模式后, 输出打嗝重启电压 2.7 V 热关断温度 T OTP 上升温度 140 热关断温度迟滞 ΔT OTP 40 4 / 9

9 功能描述 同步开关降压转换器 集成一个同步开关降压转换器 输入电压范围是 4.5V~32V, 输出电压范围是 3V~12V, 最大输出电流 4A 内置有功率开关管, 工作时的开关频率是 220KHz 在 VIN=12V, =5V@3A 时, 转换效率 93% 可以根据识别到的快充协议, 自动调整输出电压 具有软启动功能, 防止在启动时的冲击电流过大引起故障 软启动时间是 10ms 输出电压线补功能 的输出电压有线补功能 : 输出电流每增大 1A, 输出电压就会提高 125mV 5 / 9

输出 CC/CV 特性 的输出具有 CV/CC 特性 : 当输出电流小于设定值, 输出 CV 模式 ; 当输出电流大于设定值, 输出 CC 模式 开关频率设定 可以通过 FS 来设定开关频率大小 DCDC 开关频率和电阻的对应关系如下表. FS 外接电阻 (ohm) 47K 75k 110k 对于的 DCDC 开关频率 350kHz 220kHz 150kHz FS 不能悬空, 必须下拉一个电阻到地 建议下拉 75k. 保护功能 会检测 VIN 电压, 如果 VIN 电压低于 4v, 进入 standby, 关断输出 具有输入过压保护功能 : 当 VIN 上升超过 34V, 检测到输入过压, 关断输出 ; 当 VIN 再次下降到 32V, 才认为输入正常, 打开输出 具有输出欠压保护功能 : 当 输出降低到 2.7V, 检测到输出欠压, 关闭输出, 过 2s 后打嗝重启 具有短路保护功能, 启动 4ms 后, 电压如低于 2.7V, 则 认为输出有短路, 关闭输出 具有过温保护功能 : 当 检测到芯片温度达到 140, 会关闭输出 ; 当温度下降到 100, 才认为温度恢复正常, 重新打开输出 ; 输出快充协议 支持多种输出快充协议 : 支持 DCP 协议 ( 苹果 三星和 BC1.2) 支持高通 QC2.0 和 QC3.0 支持 MTK PE1.1/PE2.0 支持华为快充协议 FCP 支持三星快充协议 AFC 支持展讯快充协议 SFCP 6 / 9

10 典型应用原理图 外围只需要电感 电容 电阻, 即可实现完整功能的车充方案 10uF C5 22uH L1 C4 0.1uF C3 220uF BST 1 2 3 8 7 6 VIN 如果过 EMI,C2=22uF 如果不过 EMI,C2=1uF 22uF C2 C1 100uF VIN 输入 7-30V L2 R2 3.3K R3 75k FS 4 5 ESOP8 VIN R1 3.3K D1 Vout 放电电阻, 必须加上 指示灯, 根据需要添加 图 4 输出应用原理图 7 / 9

11 BOM 表 序号 元件名称 型号 & 规格 单位 用量 位置 备注 1 IC PCS 1 U1 2 贴片电阻 0603 3.3K 5% PCS 1 R1 R2 R1 调节指示灯亮度 3 贴片电阻 0603 75K 1% PCS 1 R3 频率选择电阻 4 TC-220M-4. 5A-CS1371 25 22uH+/-20%, 电流 4.5A DCR<12mohm PCS 1 L1 5 贴片电容 0805 22UF 10% PCS 1 C2 3L Electronic 耐压值大于 25V, 建议使用贴片陶瓷电容,layout 时需要靠近 IC PIN 放置 ; 如果不需要过 EMI, 可以用 1uF. 6 贴片电容 0805 10UF 10% PCS 1 C5 耐压值大于 16V 7 贴片 LED 0603 PCS 1 D1 8 贴片电容 0603 1UF 10% PCS 1 C3 耐压值大于 16V 9 电解电容 110uF/50v PCS 1 C1 耐压值大于 50V 10 电解电容 220uF/25v PCS 1 C4 耐压值大于 25V 11 保险丝 L2 PCS 1 L2 电流值 4A 电感推荐型号 : TC-220M-4.5A-CS137125 3L product No. Inductance (uh) Tolerance DC Resistance (mω) Heat Rating Current DC Amp. Saturation Current DC Amps. Measuring Condition Typ. Max. Idc(A)Max. Isat(A)Max. TC-220M-4.5A-CS1371 25 22.0 ±20% 12 14 4.5 8 8 / 9

12 封装信息 SYMBOL MILLIMETER MIN NOM MAX A -- -- 1.65 A1 0.05 -- 0.15 A2 1.30 1.40 1.50 A3 0.60 0.65 0.70 b 0.39 -- 0.48 b1 0.38 0.41 0.43 c 0.21 -- 0.25 c1 0.19 0.20 0.21 D 4.70 4.90 5.10 E 5.80 6.00 6.20 E1 3.70 3.90 4.10 e 1.27BSC L 0.50 0.60 0.80 L1 1.05BSC θ 0 -- 8º D1 -- 2.09 -- E2 -- 2.09 -- 9 / 9