XPD701

XPD701 SUPERCHIP | Alldatasheet

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XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 1 页 共 15 页 Version 1.7 1 特性  支持 USB Type-C 协议 - 配置为 DFP(Source) - 广播 3A/1.5A 电流  支持 USB Power Delivery（PD）3.1 以及 PPS 协议 - 通过 PD3.1 和 PPS 认证（TID：8739） - PDO 可配置：5V，9V，12V，15V，20V - 输出功率高至 100W - APDO 可配置：5V Prog，9V Prog，15V Prog，20V Prog 支持 XPD-LINKTM 多芯片互联通信技术  支持 Quick Charge 3.0+/3.0/2.0+协议  集成 CC、CV 控制环路  集成对 E-Marker 线缆的识别和支持  支持在线升级功能  支持线损补偿功能 - 支持小米 CHARGE TURBO 27W 协议  支持华为 FCP/SCP/HVSCP 协议  支持三星 AFC 协议  支持 VOOC 协议  支持 MTK PE 协议  支持 USB BC1.2 DCP  支持 Apple 2.4A 充电规范 多重保护、高可靠性 - 输入过压、欠压保护 - 输出过压、过流保护 - 短路保护 - 过温保护 - NTC - 全引脚 ESD ±4KV  QFN16 4*4 封装 2 应用  ACDC 适配器  智能排插  USB 多口充电设备 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 2 页 共 15 页 Version 1.7 3 应用电路图 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 3 页 共 15 页 Version 1.7 4 概述 XPD701 是一款集成USB Type-C、USB Power Delivery（PD） 3.1 以及 PPS、 QC3.0+/3.0/2.0 快充协议、华为 FCP/SCP/HVSCP 快充协议、三星 AFC 快充协议、VOOC 快充协议、MTK PE 快充协议、BC1.2 DCP 以及苹果设备2.4A 充电规范的多功能USB Type-C 单口控制器。 XPD701 特别的集成了 XPD-LINK™互联通信专利技术。通过 XPD-LINK™互联功能， XPD701 可以简单灵活的应用在多个Type-C 端口的充电方案中。 XPD701 采用外置 NMOS 驱动，输出电压范围是 3.3V 到21V，能提供最大100W 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。 XPD701 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。通过一路可 Sink/Source 的电流源，连接到 AC-DC 或 DC-DC 的反馈引脚实现动态调节电压的功能，不管是启动 还是调压过程，都具备软启动/调压功能，实现电压平顺过渡。 XPD701 具有线补功能，随着输出电流的增大会相应提高输出电压，用以补偿充电 线缆内阻引起的电压下降。 XPD701 内置的 Type-C 协议可以支持 Type-C 设备插入自动唤醒，智能识别插头的 正插与反插，并实现连接。XPD701 集成的 PD 协议支持双向标记编码（BMC），集成 硬件的物理层协议和协议引擎，无需软件参与编解码 XPD701 具备非常高的可靠性。内建多种保护机制确保设备安全：输入过压、欠压 保护，输出过流、过压、欠压、短路打嗝保护等。启动监测（VBUS 输出前会监测端口 电压是否处于安全状态）；DP/DM 和 CC1/CC2 过压保护。 XPD701 支持二次烧录，可实现在线升级。 XPD701 采用 QFN16(4*4)封装。 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 4 页 共 15 页 Version 1.7 5 引脚定义 XPD701 引脚图（顶视图） 编号 名称 功能描述

1 NTC 温度检测引脚。

2 G TYPE-C 通路 MOS 控制引脚。

3 VDD 内部电源供电脚

4 DP TYPE-C 数据端口 DP。

5 DM TYPE-C 数据端口 DM。

6 CC1 TYPE-C 数据端口 CC1。

7 CC2 TYPE-C 数据端口 CC2。

8 CSP TYPE-C 电流检测正极端口。

9 CSN TYPE-C 电流采样负极端口。

10 VFB CV 环路补偿脚或者电压调节端口。

11 CCIFB 环路补偿脚

12 XPD-LINKTMLINK 互联功能端口

13 TYPE-CVBUS 端口电压检测引脚。

14 OPTO 光耦驱动引脚。

15 VIN 输入电源引脚。

16 GND 电源地

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XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 5 页 共 15 页 Version 1.7 6 订购信息 料号 PDO 和 QC 参数配置 封装 高功率 PDO: 5V/3A,9V/3A ,15V/2.33A,20V/1.75A QC 高功率: 5V/3A,9V/3A,12V/2.25A,20V/1.35A 低功率 PDO: QC 低功率: XPD701D3517A 高功率 PDO:5V/3A,9V/3A,15V/3A,20V/2.25A 高功率 APDO1:3.3-11V/5A 高功率 APDO2:3.3-21V/2.25A QC 高功率: 5V/3A,9V/3A,12V/3A,20V/2.25A 低功率 PDO:5V/3A,9V/2.77A,12V/2.08A 低功率 APDO1:3.3-11V/2.25A 低功率 APDO2:3.3-21V/1.2A QC 低功率: 5V/3A,9V/2A, XPD701DP QFN16 5K/盘 S4525 12V/1.5A 高功率 PDO: 5V/3A,9V/3A,12V/3A,15V/3A,20V/5A 高功率 APDO1:3.3-16V/5A 高功率 APDO2:3.3-21V/5A QC 高功率: 5V/3A,9V/3A,12V/3A,20V/2.25A 低功率 PDO: 5V/3A,9V/3A,12V/3A,15V/3A,20V/3.25A 低功率 APDO1:3.3-16V/3.25A 低功率 APDO2:3.3-21V/3A QC 低功率: XPD701DP10065 5V/3A,9V/3A,12V/3A,20V/2.25A 可定制 根据客户需求定制 印字说明： 第一行，XPD701：芯片型号； 第二行，XXXXX：Lot Number，X：保留信息。 1、以上料号默认不开启 SCP，VOOC,如需要支持，定制时需提前说明 2、芯片调压方式默认为 VFB 调压，注意 ACDC 方案需要增加外部反馈电阻，如需采用内置，需要提 前说明。 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 6 页 共 15 页 Version 1.7 选型参考 FCP/QC3.0 SCP AFC VOOC PD3.0 PD3.1 PPS CC CV A+C 在线XPD-LINK 升级 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 7 页 共 15 页 Version 1.7 7 规格参数 7.1 极限工作参数(1) 参数 最小值 最大值 单位 VIN 耐压 /VBUS/OPTO -0.3 28 V G -0.3 32 V -0.3 7DM/DP/CC1/CC2 NTC/CSP/CSN/IFB/VFB/LINK/ V VDD -0.3 7 V -结温 40 135 ℃ -5存储温度 5 150 ℃ (1) 超出极限工作范围值可能会造成器件永久性损坏。长期工作在极限额定值下可能会影响器件的 可靠性。

7.2 ESD 性能

符号 参数 值 单位 VESDHBM 人体模型 (HBM) ±4000 V ESD 测试基于人体放电模型（HBM）。 7.3 推荐工作条件 参数 最小值 典型值 最大值 单位 VIN 输入电压 3.3 21 V CVIN VIN 电容 1 10 µF RVFB k系统电压分压电阻 100 Ω RS mUSB-C 口电流检测电阻 5 Ω RLINK k互联总线电阻 10 Ω TA 工作环境温度 -40 85 ℃ 7.4 热阻值 符号 参数 值 单位 RθJA 结温和周围温度之间的热阻(1) 34 Rθ ℃/WJCtop 3结温和封装外壳表面温度之间的热阻 2 RθJB 结温和板温度之间的热阻 10 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 8 页 共 15 页 Version 1.7 7.5 电气特性 如无特殊说明，下述参数均在该条件下取得：TJ= 25℃，3.3V≤VIN≤21V 参数 测试条件 最小 典型 最大 单位 芯片供电相关（VIN，VBUS） VVIN_TH Rising VIN UVLO 门限 edge 3.2 Falling Vedge 2.7 Hysteresis 0.5 ISUPP VPWR=5V，典型工作电流 VBUS=5V 3 mA Voltage Protection (VBUS) Fast OVP 门限， alwaysVFOVP enabled Ref to target voltage +20% V VSOVP Ref to targetSlow OVP 门限 voltage +15% V VSUVP Ref to target voltage -22% VVBUS UVP 门限 CC1/CC2/DM1/DP1VPAD_SHORT 过压保护门限 Ref to target voltage 5.5 V Transmitter (CC1, CC2) RTX Output resistance During transmission 33 48 75 Ω VTXHI Transmit HIGH 1.05 1.125 1.2 V VTXLO Transmit LOW -75 75 mV tUI 3.05 3.3 3.70 usBit unit interval Rise/fall time oftBMC BMC Rload=5.1k,Cload=1nF 300 600 ns Receiver (CC1, CC2) VRXHI Receive HIGH 800 840 885 mVVRXLO Receive LOW 485 525 570 CC1/CC2Broadcasti ngIRP_SRC current 3A DFP mode, 0 ≤ ???? ≤ 2.5V 304 330 356 uA DFP mode, 0 ≤ VCCX1.5A ≤ 1.5V 166 180 194 uA OCP Shunt voltage when OCPVITRIP tripped Ref to Power Capability(pd) 10 A OTP (internal) TJ1 Temperature risingDie temperature edge 125 135 145 ℃ Hysteresis 20 ℃ HVDCP interface (DP, DM) VDAT(REF) 数据线检测电压 0.25 0.325 0.4 V VSEL(REF) 输出电压选择 1.8 2 2.2 V D+高电平扰动滤TGLITCH(DP)HIGH 波时间 1 1.25 1.5 s D-低电平扰动滤TGLITCH(DM)LOW 波时间 1 ms 输出电压扰动滤TGLITCH(V)CHANGE 波时间 20 40 60 ms 连续模式的扰动TGLITCH(CONT)CHANGE 滤波时间 100 150 200 us 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 9 页 共 15 页 Version 1.7 RDAT(LKG) D+漏泄电阻 300 500 800 KΩ RDM(DWN) D-下拉电阻 14.25 19.53 24.5 KΩ 开关 N1 导通电RON(N1) 阻 40 100 Ω 受电设备连接检VTH(PD) 测电压阈值 0.25 0.325 0.4 V 受电设备连接检TDPD 测滤波时间 120 160 200 ms 电压升高时电流ΔIT(UP) 源阶跃步长 RIREF=100KΩ 2 uA 电压降低时电流ΔIT(DO) 源阶跃步长 RIREF=100KΩ 2 uA Apple 2.4A 充电模式 VDAT(2.7V) D+/D-数据线电压 2.57 2.7 2.84 V D+/D-数据线输出RDAT(2.7V) 阻抗 11 KΩ FCP 充电模式 D- FCP TX ValidVTX-VOH High 2.7 V VTX-VOL 0.3 VD- FCP TX Valid Low D- FCP RX ValidVRX-VIH High 1.2 V D- FCP RX ValidVRX-VIL High 0.9 V Trise FCP Pulse Rise Time 10% - 90% 2.5 us Tfall FCP Pulse Fall Time 90% - 10% 2.5 us 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 10 页 共 15 页 Version 1.7 8 功能描述 8.1 、功能模块图 8.2 、NTC 功能 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 11 页 共 15 页 Version 1.7 XPD701 集成 NTC 温敏电阻检测可检测PCB 温度，如上图，NTC 引脚外部通过上拉 电阻 RVDD 上拉到VDD 和NTC 电阻下拉到地。芯片工作时，通过检测PCB 温度来关闭快 充，NTC 的触发点为 0.3VDD。以恭成的 NTC 电阻 QN0603X104F3950FB 为例，RVDD 设置 为 16K 此时过温点为100℃左右。RVDD 电阻的取值计算公式如下： 注意这里的RNTC 阻值是需要查对应型号NTC 电阻的 datasheet 设定温度下的标称值。 8.3 、恒压环路与 OPTO、VFB XPD701 内部集成恒压运算放大器，通过 OPTO 和 VFB 形成恒压环路（CV），如下图 所示。OPTO 端口直接驱动光耦，可以省掉传统的 TL431。OPTO 可以耐压至21V 以上。 恒压环路（CV）需要在外部进行补偿，补偿电阻 RCMP1 和补偿电容CCMP1 由具 体应用决定。VFB 内部的基准电压为 1.24V，芯片内置 VFB 分压电阻，即R??1和???2， ACDC 应用时外部可以省掉这两个电阻。如果要改变VIN 初始电压可以通过下面公 式进行换算： .24 并联后的阻值，ACDC 应用中只需要通过调整???的值就可以改变初始输出电压 VIN。 反馈电阻网络的分压电阻精度会影响 VBUS 电源精度，无论是ACDC 还是 DCDC 应用都推荐使用1%精度电阻。 8.4 、CC 环路 XPD701 内部集成了恒流环路控制，通过 OPTO、IREF 以及 CSN 和 CSP 实现环路控制 和电流采样，外部采样电阻为5mΩ， 该采样电阻需采用开尔文连接，一端为CSP，另 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 12 页 共 15 页 Version 1.7 一端为芯片的CSN；CC 值根据协议广播的电流来决定，5V 下的 CC 典型值为 3A，精度 在 5%以内，而为保证恒流精度推荐采用1%精度阻值。 8.5 、线损补偿 XPD701 具有线损补偿功能，可以根据输出电流按比例（即补偿系数）增加输出电 压。补偿系数可以内部配置。例如补偿系数配置为60mV/A，前端电源空载时输出电压 为 5V，当输出电流为 3A 时，前端电源的输出电压会增加至 5.18V。 8.6 、XPD-LINK™功能 XPD-LINK™是已注册商标的受专利保护的多芯片互联通信技术。XPD701 使用XPD-LINK ™互联技术可以灵活实现多个USB 端口自动分配前级电源固定额定功率的应用。应用中， 将支持 XPD-LINK™互联技术的芯片的 LINK 引脚连接到总线，总线上连接一个阻值为 10K Ω的电阻到地。每个芯片通过总线传输功率等信息。 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 13 页 共 15 页 Version 1.7 9 应用方案 9.1 、双 C 互联独立电源方案应用框架图 上面的应用框架图中，使用两颗XPD701 分别控制 USB-C1 端口和 USB-C2 端口。两 颗 XPD701 的VFB 分别连接到两路 DCDC 电源的反馈网络，采用 VFB 调压。两颗 XPD701 通过 LINK 引脚连接到总线上进行通信。 在这个应用框架图中，任何一个口单独工作都支持快速充电，其中 USB-C1 或 USB-C2 以高档位功率工作。当 USB-C1 与 USB-C2 端口同时工作时，这两个端口依然支持快速充 电，并且以低档位功率工作。理论上还可以支持三个及以上的XPD701 进行多口级联。 以 100W 降 65W 的组合为例说明。控制端口分别为USB-C1 和 USB-C2： 1. 当只有C1 或 C2 端口工作时，都可以广播输出100W 功率。 2. 当 C1 与 C2 同时工作时，两个端口独立工作，都广播输出 65W 功率。 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 14 页 共 15 页 Version 1.7 9.2 、Layout 注意事项 1. 输入滤波电容，尤其是高频去耦小电容要尽可能的靠近输入引脚VIN 放置，以 提高滤波效果； 2. 输入电容和输出电容的地线连接要尽可能的在一点和系统的地线连接起来； 3. 采样电阻RS 需采用开尔文连接，且尽可能靠近芯片GND； 4. TYPE-C 母座外壳禁止直接连接到 GND 网络，外壳建议连接 CSP 网络； 5．PCB 布局时尽量避免与主发热器件摆放在一起； 6．尽量避免 VFB 连线受到干扰。 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室

XPD701 (NO.S&CIC2288) 支持 XPD-LINKTM 互联 USB 单口控制器 第 15 页 共 15 页 Version 1.7 10 、封装尺寸 通盛时代 电话:0755-83387360 手机：13826508770（王先生） 邮箱: 3007605919@qq.com 网址：www.sztssd.com 地址:深圳市福田区中航路鼎诚国际南座18楼1814室