任务介绍
本次任务的核心目标是个能从USB PD充电器诱骗出9V/12V/15V/20V电压的模块,我们采用之前设计的尺寸大小有点比较小,这次增加一点尺寸。该款模块可以通过接口进行交互,主要的要求在得捷官网上可售的,我们浏览的搜索电源管理IC的PD接口芯片,其中满足要求的芯片也很多。
模块介绍
本次设计的PD诱骗器模块是基于TPS25740RGER设计的,TPS25740RGER是德州仪器(TI)推出的符合USB Power Delivery(PD)2.0标准及USB Type-C™ 1.2规范的源控制器芯片,专为高集成度电源管理设计。该芯片通过引脚可编程的电压通告功能(支持5V/12V/20V或5V/9V/15V配置)和动态功率调节(15W至100W范围),实现灵活的电源输出策略,适配从移动设备到工业终端的多场景需求。其核心架构集成了VBUS开关控制、CC引脚检测(兼容DFP/UFP/DRP角色切换)及协议栈处理功能,通过外部N沟道MOSFET驱动实现高效电源路径管理,同时内置过压保护(OVP)、过流保护(OCP)和过热关断(TSD)等多重安全机制,确保系统可靠性。芯片采用低功耗设计(静态电流<10μA),支持IEC 61000-4-2静电防护和VBUS快速放电功能,并配备端口连接指示器与1.8V/35mA辅助电源输出,简化外围电路设计。典型应用包括USB-PD适配器、移动电源及车载充电器,通过CTL1/CTL2引脚动态切换输出电压,满足USB PD协议要求的自动协商流程,同时提供系统级重写引脚(GD)用于紧急关断,实现安全与能效的平衡。TPS25740RGER的协议控制功能是其核心优势,通过硬件级USB PD 2.0协议栈实现与从设备的无缝通信。芯片内置的电压/电流协商机制支持PPS(Programmable Power Supply)规范,可动态调整输出参数(如3.0V-21V±0.05V精度),同时兼容QC4+/AFC等快充协议,实现多协议自适应。
TPS25740RGER芯片DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/texas-instruments/TPS25740RGER/6123504
原理图和PCB模块介绍
原理图
PCB
3D效果图
模块主要性能指标和管脚定义
主要性能指标
类型 | PD诱骗器模块 |
核心芯片 | TPS25740RGER |
板卡尺寸 | 40mm x 20mm |
输入电压 | USB |
管脚定义
电池接口:
管脚属性 | 管脚名 | 管脚编号 |
P | GND | CN1-1 |
P | VOUT | CN1-2 |
状态接口:
管脚属性 | 管脚名 | 管脚编号 |
IO | —— | 1 |
IO | —— | 2 |
IO | —— | 3 |
IO | UFP | 4 |
IO | CTL2 | 5 |
IO | CTL1 | 6 |
eZ-PLM上新建物料和项目的截图
我们使用了eZ-PLM系统进行项目管理,上传了自己的工程文件,每次上传都会要求修改保存记录各个版本,也可随时查阅。物料管理,项目管理,BOM自动提取,还是非常的方便的。
物料添加展示图
项目详情图
心得体会
本次的任务是PD诱骗器模块,我们参看了不少的demo设计,最后选择了这款芯片,实际上也是应用比较多的芯片,根据数据手册进行外部引脚的基本配置。