1特性符合AEC-Q100标准要求Grade 2-40℃~ 105℃同步开关降压转换器内置功率MOS输入工作电压范围7.3V到29.5V输出电压范围3V~12V集成输出电压线补功能输出具有CV/CC特性VIN16VVOUT5V时峰值转换效率为 93.27%支持Type-C输出接口和USB PD协议支持5V、9V、12V电压输出支持PD2.0/PD3.1/PPS输出协议PPS支持3~11V20mV/step电压输出输出快充协议支持Type-C口的PD输出协议支持BC1.2和Apple协议支持QC2.0,QC3.0,QC3输出快充协议支持AFC输出快充协议支持FCP输出快充协议多重保护、高可靠性输入过压、输入欠压、输出短路、输出过流保护过温保护DP/DM/CC过压保护HBM ESD 2KV2应用 车载 USB Type-C PD充电器3简介IP6520_Q1是一款集成同步开关的降压SOC支持多种快充输出协议为车载 USB Type-C PD充电器提供完整的解决方案。IP6520_Q1内置功率MOS输入电压范围是7.3V 到29.5V输出电压范围是3V~12V能提供最大36W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5V/3A9V/3A。IP6520_Q1的输出具有CV/CC特性当输出电流小于设定值进入 CV模式输出电压恒定当输出电流大于设定值进入CC模式随着输出电流增大输出电压降低。IP6520_Q1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。IP6520_Q1有多种保护功能具有输入过压、欠压保护输出过流、欠压、短路保护等功能。IP6520_Q1采用ESOP8L封装。5典型应用原理图说明(1) IP6520_Q1的EPAD必须和PCB板PGND接触良好(2) C1和C2应该靠近PIN2放置C2电容如果距离100μF电容或电源VIN较远需要适当增大容值(3) C3是自举电容需要靠近IC的LX和BST引脚放置(4) C5应该靠近PIN1放置(5) R1和C6组成的RC电路靠近PIN3放置RC电路、IC的LX和PGND组成的环路在PCB上面积要最小。6引脚定义7 IP系列型号选择表7.1汽车电子USB Type-C PD充电型号选择表7.2 IP6520_Q1型号选择表说明1. IP6520_Q1最大支持36W12V3A的功率输出。8芯片内部框图9极限参数10推荐工作条件11电气特性12功能描述12.1同步开关降压控制器IP6520_Q1集成一个支持宽输入电压高效率的同步开关降压转换器输入电压范围是 7.3V~29.5V输出电压范围是3V~12V。IP6520_Q1内置有功率开关管工作时的开关频率是350KHz。在VIN16VVOUT5V时峰值转换效率为93.27%。IP6520_Q1根据识别到的快充协议自动调整输出电压和电流。IP6520_Q1具有软启动功能防止在启动时的冲击电流过大引起故障。VIN16V5V空载输出的软启动时间为4ms。12.2输出电压线补功能IP6520_Q1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60mV。12.3输出CC /CV特性IP6520_Q1的输出具有CV/CC特性当输出电流小于设定值进入CV模式输出电压恒定当输出电流大于设定值进入 CC模式随着输出电流增大输出电压会快速降低直到触发输出电压欠压保护当VOUT设定电压大于等于5V时当输出电流增加输出电压低于4.1V输出关断间隔2s后打嗝重启当 VOUT设定电压小于5V时当输出电流增加输出电压低于3V输出关断间隔2s后打嗝重启。12.4保护功能IP6520_Q1具有输入欠压保护功能当VIN电压低于6.9VIP6520_Q1检测到输入欠压关闭输出。IP6520_Q1具有输入过压保护功能当VIN电压上升超过29.5VIP6520_Q1检测到输入过压关闭输出当 VIN电压再次下降到29.3VIP6520_Q1才认为输入正常打开输出。IP6520_Q1具有输出欠压保护功能VOUT设定电压大于等于5V时当VOUT输出降低到4.1VIP6520_Q1 检测到输出欠压关闭输出过2s后打嗝重启VOUT设定电压低于5V时当VOUT输出降低到 3V关闭输出过2s后打嗝重启。IP6520_Q1具有短路保护功能启动8ms后VOUT电压如果低于4.1V则IP6520_Q1认为输出有短路关闭输出过 2s后打嗝重启。IP6520_Q1具有DP/DM/CC过压保护功能当DP/DM高于4.5V或者CC1/CC2高于6.0VIP6520_Q1检测到相关信号 PIN过压会关闭输出过2s后打嗝重启。IP6520_Q1具有过温保护功能当IP6520_Q1检测芯片温度达到150℃会关闭输出当温度下降到 110℃IP6520_Q1才认为温度恢复正常重新打开输出。12.5输出快充协议IP6520_Q1支持多种输出快充协议● 支持 DCP协议苹果和BC1.2● 支持高通 QC2.0、QC3.0和QC3● 支持华为快充协议 FCP● 支持三星快充协议 AFC● 支持 Type-C输出和USB PD2.0/PD3.1/PPS输出协议12.6 Type-C接口和USB PD协议IP6520_Q1支持Type-C输出和USB PD2.0/PD3.1/PPS输出协议。IP6520_Q1的USB PD协议对外输出27W广播包5V/3A、9V/3A。IP6520_Q1支持标准的Type-C规范在CC连接成功后才开启输出。IP6520_Q1的Type-C可以通过DP/DM和CC1/CC2自动识别接入设备支持的快充协议自动调整输出电压和电流。13应用说明13.1输入电容选择输入电容的ESR尽量小ESR会影响到系统的转化效率。输入电容支持的最大纹波电流需大于系统的VIN最大纹波电流。输入电容的纹波电流RMS值计算方式如下其中ILOAD为负载电流VIN为输入电压VOUT为输出电压。13.2电感选择电感建议使用10uH的电感。电感的DCR对系统的转化效率影响很大建议使用低DCR的电感对于30W以上的方案建议使用DCR小于10mohm的电感。电感饱和电流应该大于系统的电感峰值限流值至少20%以免电感饱和引起电感量下降系统不稳定。电感峰值电流IL(PEAK)计算公式如下其中ILOAD为负载电流∆IL为电感电流的峰峰值∆IL的计算公式如下其中VIN为输入电压VOUT为输出电压L 为电感量FS为开关频率13.3输出电容选择输出电容用于保持输出稳定其ESR 和电容值对输出纹波大小有影响输出纹波电压Vout−ripple的计算方式如下其中∆IL为电感电流的峰峰值RESR为输出电容的等效串接电阻值FS为开关频率COUT为输出电容值。14应用原理图IP6520_Q1外围只需很少的电感、电容、电阻即可实现完整功能的车充方案。说明(1) IP6520_Q1的EPAD必须和PCB板PGND接触良好(2) C1和C2应该靠近PIN2放置C2电容如果距离100μF电容或电源VIN较远需要适当增大容值(3) C5应该靠近PIN1放置(4) R1和C6组成的RC电路靠近PIN3放置RC电路、IC的LX和PGND组成的环路在PCB上面积要最小。15 BOM表