TPS25730 — контроллер USB Type-C и USB PD для устройств-потребителей

TPS25730 — контроллер TI, который превращает гнездо USB Type-C в замену штекера питания: сам договаривается с зарядкой USB PD и включает питание платы. Напряжение и ток задаются резистивными делителями, без микроконтроллера и прошивки. Разбираем по даташиту исполнения D и S, выводы, таблицы настройки и особенности поведения ключа.

Обновлено 23 октября 2026 г.Редакция GAW

Содержание

Выводы
Настройка
Параметры
Типичная схема
Аналоги

TPS25730 (Texas Instruments) — автономный контроллер порта USB Type-C в роли потребителя (sink) с поддержкой USB Power Delivery 3.1: он показывает зарядке резисторы Rd на линиях CC, принимает список её возможностей, выбирает подходящее напряжение, отправляет запрос и управляет ключом питания. Настраивается он делителями на выводах ADCIN, внешняя EEPROM, микроконтроллер и прошивка не нужны. Как идёт договорённость USB PD, какие напряжения обязана давать зарядка и как устроены CC, Rp и Rd — в статье «USB Power Delivery».

Коротко

Роль — только потребитель USB PD 3.1 (совместим с PD 2 и 3), встроенный Rd для разряженной батареи.
Настройка — делители на ADCIN1–ADCIN4: минимум 5–20 В, максимум 9–20 В, рабочий ток 0–5 А, наибольший 1,5–5 А.
Ключ — у TPS25730D встроенный, 16 мОм тип. при 25 °C, до 7 А; у TPS25730S — драйверы двух внешних N-MOSFET.
Напряжения — VBUS 4–22 В в работе, 28 В абсолютный предел; питание логики 3,0–3,6 В или от VBUS через встроенный стабилизатор.
Сигналы — открытый сток: SINK_EN, CAP_MIS, PLUG_EVENT, PLUG_FLIP, DBG_ACC; вход FAULT_IN; ведомый I²C.

Выводы

Корпуса QFN — четырёхсторонние, поэтому таблица по разд. 5 даташита.

Вывод D (QFN-38)	Вывод S (QFN-32)	Обозначение	Назначение
1	1	LDO_3V3	выход 3,3 В (от VIN_3V3 или от стабилизатора с VBUS), конденсатор на землю; от него питают делители ADCIN; внешняя нагрузка — не больше 5 мА
2, 3, 5, 7	2, 3, 5, 7	ADCIN1–ADCIN4	входы настройки: делитель от LDO_3V3
4	4	LDO_1V5	выход стабилизатора ядра, только конденсатор, внешнюю нагрузку не подключать
6	6	CAP_MIS	открытый сток: зарядка не дала нужного напряжения или тока
8, 9	8, 9	I2Ct_SDA, I2Ct_SCL	ведомый I²C; если не нужен, можно соединить с землёй
10	10	DBG_ACC	открытый сток: подключён отладочный аксессуар
13	13	PLUG_FLIP	открытый сток: 0 — провод CC на CC1, 1 — на CC2
18	17	FAULT_IN	вход аварии: 0 — отключиться от порта, 1 — работа
19	18	SINK_EN	открытый сток: 0 — путь питания включён; можно управлять внешним ключом
20–22	—	PPHV	выход встроенного ключа к нагрузке (D)
23–25	—	VBUS_IN	вход ключа от VBUS разъёма (D)
15, 30	—	DRAIN	сток встроенного ключа, площадка DRAIN (D)
—	19	VSYS	шина нагрузки за внешним ключом, для защиты от обратного тока (S)
—	20, 21	GATE_VSYS, GATE_VBUS	затворы внешних N-MOSFET (S)
26, 27, 36	22, 23, 30	RESERVED	на землю или на LDO_3V3
28, 29	24, 25	CC1, CC2	линии конфигурации Type-C, по конденсатору 200–480 пФ на землю
32, 33	26, 27	VBUS	вход стабилизатора от VBUS, конденсатор 1–10 мкФ
37	31	PLUG_EVENT	открытый сток: 1 — подключение есть
38	32	VIN_3V3	питание 3,3 В, если оно есть на плате
11, 12, 14, 16, 17, 31, 34, 35	11, 12, 14–16, 28, 29	GND	земля; площадка GND на дне корпуса

Настройка

Делитель от LDO_3V3 на каждом входе ADCIN кодируется в число от 0 до 7 по отношению RDOWN / (RUP + RDOWN) (табл. 8-1): 0 — вывод на земле, 5 — на LDO_1V5, 7 — на LDO_3V3, промежуточные коды — делителем с целевыми отношениями 0,0475, 0,1074, 0,1899, 0,3022 и 0,8062 (коды 1–4 и 6).

Вход	Что задаёт	Коды
ADCIN1	минимальное напряжение (табл. 8-4)	0 — 5 В, 1 — 9 В, 2 — 12 В, 3 — 15 В, 4 — 20 В
ADCIN2	максимальное напряжение (табл. 8-5)	1 — 9 В, 3 — 12 В, 5 — 15 В, 7 — 20 В
ADCIN3 + ADCIN4	рабочий и наибольший ток (табл. 8-6)	пары от 0 / 1,5 А до 5 / 5 А
ADCIN1 (код)	адрес I²C (табл. 8-3)	чётный код — 0x20, нечётный — 0x21

Допустимые сочетания минимума и максимума перечислены в табл. 8-3 (минимум не выше максимума). Контроллер считает зарядку подходящей, если она даёт мощность не меньше «рабочий ток × минимальное напряжение» (разд. 8.3.14); если рабочий ток задан нулевым, бит несовпадения не выставляется. TI оговаривает, что поведение в этих конфигурациях задано прошивкой микросхемы и может меняться (разд. 8.3.6).

Параметры

Параметр	Мин.	Тип.	Макс.
VBUS, VBUS_IN, рабочее	4 В	—	22 В
VIN_3V3	3,0 В	—	3,6 В
Порог UVLO по VBUS, нарастание / спад	3,6 / 3,5 В	—	3,9 / 3,8 В
LDO_3V3 от VBUS (нормировано при токе 10 мкА – 18 мА)	3,0 В	3,4 В	3,6 В
Внешняя нагрузка стабилизатора от VBUS (рабочий режим)	—	—	5 мА
Сопротивление ключа PP_HV, 25 °C, 6,5 А (D)	—	16 мОм	19 мОм
То же при 125 °C	—	24 мОм	29 мОм
Ток ключа VBUS_IN → PPHV (D)	—	—	7 А при TA до 45 °C, 6 А до 65 °C
Ток по VIN_3V3 в активном режиме	—	3 мА	6 мА
Ток по VIN_3V3 во сне (без VBUS)	—	56 мкА	—
Нарастание на GATE_VSYS (S)	2,8 В/мс	3,3 В/мс	3,8 В/мс
Ёмкость на CC1, CC2	200 пФ	400 пФ	480 пФ
Ёмкость на PPHV или VSYS	—	47 мкФ	100 мкФ

Предельные режимы (разд. 6.1): VBUS и VBUS_IN −0,3…28 В, CC1 и CC2 −0,5…26 В, VIN_3V3 и ADCIN до 4 В, выводы GPIO до 6 В, ток ключа 7 А постоянно и 10 А в импульсе до 100 мкс со скважностью 1 %. TI рекомендует TVS-диод на VBUS с напряжением пробоя между рабочим максимумом и предельным значением, например TVS2200. Тепловое сопротивление кристалл — воздух при токе через PP_HV — 57,4 °C/Вт (D).

Типичная схема

Гнездо USB-C: CC1 и CC2 — на одноимённые выводы с конденсаторами, VBUS — на VBUS_IN и VBUS (у D их соединяют вместе), TVS-диод на VBUS; выход PPHV — к нагрузке с ёмкостью не больше 100 мкФ: это предел cSnkBulkPd из спецификации USB PD, при большей ёмкости нужно ограничение пускового тока. Четыре делителя на ADCIN от LDO_3V3. За ключом обычно стоит понижающий преобразователь, рассчитанный на весь диапазон 5–20 В, или eFuse с управлением от SINK_EN. Плату на 12 В питают от 15 или 20 В: фиксированных 12 В совместимая с PD 3.2 зарядка не обязана давать. Контакты гнезда — на странице распиновки USB.

Аналоги

TI в даташите отсылает к своему каталогу контроллеров USB Type-C и PD, прямых замен не называет. Похожую задачу решает Infineon CYPD3177 (EZ-PD BCR): тоже потребитель без прошивки, но с внешним P-MOSFET и отдельным ключом для 5 В при несовпадении. Сравнение контроллеров — в разделе «Потребитель на готовом контроллере» статьи «USB Power Delivery». Цоколёвка и способ настройки у них разные.

Частые вопросы

Как настроить TPS25730 на 20 В?

Делителями от вывода LDO_3V3 на входы ADCIN. ADCIN1 задаёт минимальное напряжение (код 0 — 5 В, 1 — 9 В, 2 — 12 В, 3 — 15 В, 4 — 20 В), ADCIN2 — максимальное (код 1 — 9 В, 3 — 12 В, 5 — 15 В, 7 — 20 В), ADCIN3 и ADCIN4 вместе — рабочий и наибольший ток. Код определяется отношением делителя RDOWN / (RUP + RDOWN) по табл. 8-1: например, 0 — вывод на земле, 7 — вывод на LDO_3V3, 5 — вывод на LDO_1V5. Для «только 20 В» ставят минимум и максимум 20 В.

Что будет, если зарядка не даёт нужного напряжения?

Контроллер выставит в запросе бит несовпадения возможностей и сигнал на выводе CAP_MIS. При этом во всех вариантах настройки делителями действует конфигурация AlwaysEnableSink: ключ включается сразу при подключении на 5 В, а после договорённости на шину приходит запрошенное напряжение. Поэтому схема за ключом должна работать или безопасно ждать при 5 В и выдерживать переход 5 → 20 В — либо включаться отдельно, по выводам SINK_EN и CAP_MIS.

Чем TPS25730D отличается от TPS25730S?

У D встроенный ключ питания между VBUS_IN и PPHV: 16 мОм тип., 19 мОм макс. при 25 °C, ток до 7 А (с ограничением по температуре окружающей среды). У S ключа нет — есть драйверы затворов двух внешних N-канальных MOSFET (выводы GATE_VBUS и GATE_VSYS). Корпуса тоже разные: QFN-38 4 × 6 мм у D и QFN-32 4 × 4 мм у S.

Можно ли получить 12 В от зарядки через TPS25730?

В таблицах настройки 12 В есть, но действующая редакция USB PD 3.2 запрещает зарядкам предлагать необязательные фиксированные напряжения выше 9 В, а в документации TPS25730 режимы PPS и AVS не упоминаются. Совместимая зарядка фиксированных 12 В может не дать — устройство останется на 5 В с сигналом CAP_MIS. Надёжнее запросить 15 или 20 В и поставить свой понижающий преобразователь.

Источники

Texas Instruments. TPS25730 USB Type-C and USB PD Controller with Integrated Power Switches Optimized for Power Applications (SLVSGP9, October 2023) — разд. 1, 3 — возможности, корпуса; разд. 4 — исполнения D и S; разд. 5 — выводы QFN-38 и QFN-32; разд. 6.1 — предельные режимы и прим. 4 о TVS-диоде; разд. 6.3 — рабочие режимы; разд. 6.4 — рекомендуемые ёмкости; разд. 6.6–6.8 — питание, потребление, сопротивление ключа PP_HV; табл. 8-1 — декодирование делителей ADCIN; табл. 8-3 — адрес I²C и AlwaysEnableSink; табл. 8-4–8-6 — минимальное, максимальное напряжение и токи; разд. 8.3.14 — минимальная мощность
USB Implementers Forum. Universal Serial Bus Power Delivery Specification, Release 3.2, Version 1.2 (2026) — табл. 3.1 — какие фиксированные напряжения обязана давать зарядка заданной мощности; табл. 4.7 — cSnkBulkPd 100 мкФ, vSprMax 24 В; разд. 3.2.5.1 — запрет необязательных фиксированных PDO выше 9 В

Нашли ошибку?