인터페이스 USB IC USB 포트 보호 IC

TPD3S716-Q1

활성

오토모티브 USB 0.5A~2.4A 조정 가능한 전류 제한 및 VBUS/D+/D-VBATT 단락 보호

제품 상세 정보

Interface type USB 2.0 Features Current limit, Short-to-battery protection Number of switches 3 Rating Automotive IEC 61000-4-2 contact (±V) 8000 IEC 61000-4-2 air-gap (±V) 15000 Bi-/uni-directional Unidirectional IO capacitance (typ) (pF) 6.9 Operating temperature range (°C) -40 to 125 TI functional safety category Functional Safety-Capable
Interface type USB 2.0 Features Current limit, Short-to-battery protection Number of switches 3 Rating Automotive IEC 61000-4-2 contact (±V) 8000 IEC 61000-4-2 air-gap (±V) 15000 Bi-/uni-directional Unidirectional IO capacitance (typ) (pF) 6.9 Operating temperature range (°C) -40 to 125 TI functional safety category Functional Safety-Capable
SSOP (DBQ) 16 29.4 mm² 4.9 x 6
  • AEC-Q100 Qualified (Grade 1)
    • Operating Temperature Range: –40°C to +125°C
  • Functional Safety-Capable
    • Documentation available to aid functional safety system design
  • Short-to-Battery (up to 18 V) and Short-to-Ground Protection on VBUS_CON
  • Short-to-Battery (up to 18 V) and Short-to-VBUS Protection on VD+, VD–
  • IEC 61000-4-2 ESD Protection on VBUS_CON, VD+, VD–
    • ±8-kV Contact Discharge
    • ±15-kV Air Gap Discharge
  • ISO 10605 330-pF, 330-Ω ESD Protection on VBUS_CON, VD+, VD–
    • ±8-kV Contact Discharge
    • ±15-kV Air Gap Discharge
  • Low RON nFET VBUS Switch (63 mΩ typical)
  • High Speed Data Switches (1-GHz, 3-dB Bandwidth)
  • Adjustable Hiccup Current Limit up to 2.4 A
  • Fast Over-voltage Response Time
    • 2-µs typical (VBUS switch)
    • 200-ns typical (Data switches)
  • Independent VBUS and Data enable pins for configuring both Host and Client/OTG mode
  • Fault Output Signal
  • Thermal Shutdown Feature
  • Flow-through layout in 16-Pin SSOP Package (4.9 mm x 3.9 mm)
  • AEC-Q100 Qualified (Grade 1)
    • Operating Temperature Range: –40°C to +125°C
  • Functional Safety-Capable
    • Documentation available to aid functional safety system design
  • Short-to-Battery (up to 18 V) and Short-to-Ground Protection on VBUS_CON
  • Short-to-Battery (up to 18 V) and Short-to-VBUS Protection on VD+, VD–
  • IEC 61000-4-2 ESD Protection on VBUS_CON, VD+, VD–
    • ±8-kV Contact Discharge
    • ±15-kV Air Gap Discharge
  • ISO 10605 330-pF, 330-Ω ESD Protection on VBUS_CON, VD+, VD–
    • ±8-kV Contact Discharge
    • ±15-kV Air Gap Discharge
  • Low RON nFET VBUS Switch (63 mΩ typical)
  • High Speed Data Switches (1-GHz, 3-dB Bandwidth)
  • Adjustable Hiccup Current Limit up to 2.4 A
  • Fast Over-voltage Response Time
    • 2-µs typical (VBUS switch)
    • 200-ns typical (Data switches)
  • Independent VBUS and Data enable pins for configuring both Host and Client/OTG mode
  • Fault Output Signal
  • Thermal Shutdown Feature
  • Flow-through layout in 16-Pin SSOP Package (4.9 mm x 3.9 mm)

The TPD3S716-Q1 is a single-chip solution for short-to-battery, short-circuit, and ESD protection with an adjustable current-limit for the USB connector’s VBUS and data lines in automotive applications. The integrated data switches provide best-in-class bandwidth for minimal signal degradation while simultaneously providing 18 V short-to-battery protection. The high bandwidth of 1 GHz allows for USB2.0 high-speed data rates for applications like Car Play. Extra margin in bandwidth above 720-MHz also helps to maintain a clean USB 2.0 eye diagram with the long captive cables that are common in the automotive USB environment. The short-to-battery protection isolates the internal system circuits from any over-voltage conditions at the VBUS_CON, VD+, and VD– pins. On these pins, the TPD3S716-Q1 can handle over-voltage protection up to 18 V for hot plug and DC events. The over-voltage protection circuit provides the most reliable short-to-battery isolation in the industry, shutting off the data switches in 200 ns and protecting the upstream circuitry from harmful voltage and current spikes.

The VBUS_CON pin also provides an adjustable current limited load switch and handles short-to-ground protection. The device supports VBUS currents up to 2.4 A, allowing support for charging USB BC1.2, USB Type-C 5V/1.5A, and proprietary charging schemes up to 2.4 A. The separate enable pins for data and VBUS allow for both host and client-OTG mode. TPD3S716-Q1 also integrates system level IEC 61000-4-2 and ISO 10605 ESD protection on its VBUS_CON, VD+, and VD– pins removing the need to provide external high voltage, low capacitance diodes.

The TPD3S716-Q1 is a single-chip solution for short-to-battery, short-circuit, and ESD protection with an adjustable current-limit for the USB connector’s VBUS and data lines in automotive applications. The integrated data switches provide best-in-class bandwidth for minimal signal degradation while simultaneously providing 18 V short-to-battery protection. The high bandwidth of 1 GHz allows for USB2.0 high-speed data rates for applications like Car Play. Extra margin in bandwidth above 720-MHz also helps to maintain a clean USB 2.0 eye diagram with the long captive cables that are common in the automotive USB environment. The short-to-battery protection isolates the internal system circuits from any over-voltage conditions at the VBUS_CON, VD+, and VD– pins. On these pins, the TPD3S716-Q1 can handle over-voltage protection up to 18 V for hot plug and DC events. The over-voltage protection circuit provides the most reliable short-to-battery isolation in the industry, shutting off the data switches in 200 ns and protecting the upstream circuitry from harmful voltage and current spikes.

The VBUS_CON pin also provides an adjustable current limited load switch and handles short-to-ground protection. The device supports VBUS currents up to 2.4 A, allowing support for charging USB BC1.2, USB Type-C 5V/1.5A, and proprietary charging schemes up to 2.4 A. The separate enable pins for data and VBUS allow for both host and client-OTG mode. TPD3S716-Q1 also integrates system level IEC 61000-4-2 and ISO 10605 ESD protection on its VBUS_CON, VD+, and VD– pins removing the need to provide external high voltage, low capacitance diodes.

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기술 자료

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유형 직함 날짜
* Data sheet TPD3S716-Q1 Automotive USB 2.0 Interface Protection with Adjustable Current Limit and Short-to-Battery, Short-Circuit Protection datasheet (Rev. D) PDF | HTML 2020/08/31
Functional safety information TPD3S716-Q1 Functional Safety, FIT Rate, and Failure Mode Distribution (Rev. A) PDF | HTML 2020/07/20
Selection guide ESD by Interface Selection Guide (Rev. A) 2017/06/26
Technical article Optimize your automotive USB short-to-battery design - part 2 PDF | HTML 2016/06/06

설계 및 개발

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평가 보드

TPD3S716-Q1EVM — TPD3S716-Q1 조정 가능한 전류 제한 기능을 갖춘 오토모티브 USB 2.0 인터페이스 보호 평가 모듈

TPD3S716-Q1EVM에는 TPD3S716-Q1 장치 4개가 포함되어 있습니다. TPD3S716-Q1(U1) 1개는 시스템 레벨 테스트를 캡처하기 위한 USB 2.0 Type-A 커넥터 2개(USB1과 USB2)로 구성되어 있습니다. TPD3S716-Q1(U2) 1개는 벡터 네트워크 분석기를 사용하여 4포트 분석이 가능하도록 SMA(S1–S4) 커넥터 4개로 구성되어 있습니다. TPD3S716-Q1(U3) 1개는 ESD를 보호 핀에 맞추기 위한 테스트 지점으로 구성되어 있습니다. 또한 U3은 ESD 테스트 중에 오실로스코프와 (...)
사용 설명서: PDF
TI.com에서 구매 불가
시뮬레이션 모델

TPD3S716 IBIS Model

SLVMBJ4.ZIP (25 KB) - IBIS Model
시뮬레이션 모델

TPD3S716-Q1 S-Parameter Model

SLVMBK0.ZIP (305 KB) - IBIS Model
시뮬레이션 툴

PSPICE-FOR-TI — TI 설계 및 시뮬레이션 툴용 PSpice®

TI용 PSpice®는 아날로그 회로의 기능을 평가하는 데 사용되는 설계 및 시뮬레이션 환경입니다. 완전한 기능을 갖춘 이 설계 및 시뮬레이션 제품군은 Cadence®의 아날로그 분석 엔진을 사용합니다. 무료로 제공되는 TI용 PSpice에는 아날로그 및 전력 포트폴리오뿐 아니라 아날로그 행동 모델에 이르기까지 업계에서 가장 방대한 모델 라이브러리 중 하나가 포함되어 있습니다.

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TINA-TI — SPICE 기반 아날로그 시뮬레이션 프로그램

TINA-TI provides all the conventional DC, transient and frequency domain analysis of SPICE and much more. TINA has extensive post-processing capability that allows you to format results the way you want them. Virtual instruments allow you to select input waveforms and probe circuit nodes voltages (...)
사용 설명서: PDF
레퍼런스 디자인

TIDA-00887 — 배터리 단락 보호를 지원하는 오토모티브 2.4A 듀얼 포트 USB 허브 레퍼런스 디자인

TIDA-00887은 TPD3S716-Q1이 제공하는 두 다운스트림 포트에서 STB(배터리 단락)와 단락 보호 기능을 지원하는 2포트 USB 2.0 허브로 구성되어 있습니다. 두 다운스트림 포트는 업스트림 장치가 연결되지 않은 경우 TUSB4020BI-Q1 USB 2.0 허브에서 제공하는 사용자 지정 분할기 모드 또는 DCP(전용 충전 포트)로 구성됩니다.  업스트림이 연결되면 TUSB4020 허브는 CDP를 통한 충전을 지원합니다. 연결된 장치에 가장 빠른 충전 속도를 제공하기 위해 연결된 휴대용 장치에 따라 포트가 분할기 (...)
Design guide: PDF
회로도: PDF
패키지 CAD 기호, 풋프린트 및 3D 모델
SSOP (DBQ) 16 Ultra Librarian

주문 및 품질

포함된 정보:
  • RoHS
  • REACH
  • 디바이스 마킹
  • 납 마감/볼 재질
  • MSL 등급/피크 리플로우
  • MTBF/FIT 예측
  • 물질 성분
  • 인증 요약
  • 지속적인 신뢰성 모니터링
포함된 정보:
  • 팹 위치
  • 조립 위치

지원 및 교육

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