FSA832L10X [ONSEMI]
USB 2.0 高速 (480 Mbps) 充电器检测集成电路，带隔离开关;
| 型号： | FSA832L10X |
| 厂家： | 
ONSEMI |
| 描述： | USB 2.0 高速 (480 Mbps) 充电器检测集成电路，带隔离开关 开关 商用集成电路 |
| 文件： | 总11页 (文件大小：888K) |
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2014 年 8 月
FSA832 — 带隔离开关的 USB 2.0 高速 (480 Mbps)
充电器检测 IC
特性
描述
USB 电池充电修订版 1.2
FSA832 是一款充电器检测 IC，带集成式隔离开关，与微型
/mini USB 端口一起使用。FSA832 检测 USB 电池充电器，
符合 USB 电池充电规范修订版 1.2 (BC1.2)。
USB 检测
支持数据控制检测 (DCD)；带 30 分
钟计时器的无电电池充电 (DBP)
DP/DM上的2.7 V/2.0 V
DP/DM 浮空
专有充电器和其他
检测
FSA832 还检测将 USB 数据线拉至高电平 (2.7 V/2.0 V) 的专
有充电器、浮动数据线和 PS/2 端口。该器件可确定充电器是
否通过专用充电端口 (DCP) 或充电下行端口 (CDP) 连接，或
确定被称为标准下行端口 (SDP) 的典型 PC 主机是否连接。
FSA832 符合 BC1.2 规范内无电电池充电 (DBP) 的所有限
制，包括 30 分钟计时器的计时时间不能超过 45 分钟。
PS/2 端口检测
关闭隔离开关以实现
充电下游端口 (CDP)
标准下行端口 (SDP)
28 V 过压容差
开关类型
VBUS
-2 V 欠压容差
10 引脚 MicroPak™
1.6 x 2.1 mm，0.5 mm 间距
FSA832L10X
封装
订购信息
应用
. MP3、移动互联网设备 (MID)、手机、PDA、数码相机、
笔记本电脑和网本
典型应用
图 1. 移动电话示例
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订购信息
器件编号
工作温度范围
顶标
封装说明
包装方法
ZY
FSA832L10X
-40 至 85C
10 引脚，MicroPak™ 1.6 x 2.1 mm，0.5 mm 间距
卷带和卷盘
引脚布局
CHG_DET
VBUS
1
SW_OPEN
控制
DM_HOST
DP_HOST
DM_CON
DP_CON
GND
CHG_AL_N
GOOD_BAT
图 2. 引脚分配（顶视图/俯视图）
引脚描述
名称
USB 接口
DP_HOST
DM_HOST
连接器接口
VBUS
引脚号
描述
3
2
D+ 信号，连接到电话的内置 USB 收发器。
D- 信号，连接到电话的内置 USB 收发器。
9
6
7
8
输入电压电源引脚连接到 USB 连接器的 VBUS 引脚
接地
GND
DP_CON
DM_CON
状态输出
连接到 USB 连接器的 D+ 引脚
连接到 USB 连接器的 D- 引脚
连接到充电器 IC 的 CMOS 推挽式输出可表示是否已检测到充电器（低电平=未检测到充电器；
高电平=检测到专有充电器、DCP 或 CDP 充电器）。
CHG_DET
SW_OPEN
10
开漏输出引脚；需要上拉电阻连接到输入/输出电源电压（LOW = 开关闭合，
Hi-Z = 开关断开）。
1
4
CHG_AL_N
输入引脚
CMOS 开漏输出引脚 (LOW=VBUS 有效且允许从 VBUS 充电, Hi-Z=VBUS 不是有效电压)。
GOOD_BAT
注意：
5
输入则表示电池是有电电池还是无电电池（VIL=无电电池；VIH=有电电池）。
1. 输出电压条件为低电平 = VOL 和高电平 = VOH
。
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2
表 1. 功能
器件检测
GOOD_ SW_OP CHG
CHG_
DET
DP_HOST DM_HOST DP_CON DM_CON
BAT
EN
高阻
高阻
低
AL_N
(2)
DCP
X
低
高
高
高
高
低
低
低
高阻
高阻
高阻
高阻
VDP_SRC
Hi-Z(2)
专有充电器
CDP
X
低
高阻
高阻
高
低
X
低
DP_CON
高阻
DM_CON
高阻
DP_HOST DM_HOST
CDP
PS/2端口(3)
高阻
高阻
低
低
VDP_SRC
高阻
高阻
低
高阻
高阻
高阻
SDP
高
低
低
DP_CON
高阻
DM_CON
高阻
DP_HOST DM_HOST
SDP
高阻
低
VDP_SRC
高阻
30 分钟时或之后插入
SDP、CDP、或 DCP
低
高阻
高阻
高阻
高阻
低
高阻
高阻
高阻
高阻
SDP、CDP、或 DCP 完成
检测之前 VBUS< VBUS 有效
值至 VBUS> VSUB 有效值。
经检测，所有输出都切换到
至以上各行状态。
Hi-Z 到
LOW
X
高阻
高阻
高阻
高阻
注意：
2. Hi-Z 是 DM_CON 的内部状态。由于已检测到 DCP，DM_CON 在外部短路到 DP_CON，并短路到 VDP_SRC。对于专有充
电器，VDP_SRC 不施加在 DP_CON上。
3. PS/2 端口连接到 FSA832 时，DP_CON 和 DM_CON 会通过该通过被某个电阻拉至 VBUS
。
功能说明
至有效 VBUS 阈值上方时，如果 GOOD_BAT 为高电平，检测
自动进行，CHG_DET、SW_OPEN 和 CHG_AL_N 全部同时
切换至指示的状态表 1（参见“无电电池充电”中关于
GOOD_BAT = 低电平的描述）。
数据接触检测（DCD）
DCD 依赖于当前存在的 D+ 和 D- 线路。在下列情况中，
DCD 会一直等到内部超时 tDCD_TOUT 到时：
. 如果充电器在 USB 连接器上没有 D+ 引脚；
. 在连接器上 D+ 引脚没有短路到 D- 引脚
. 如果 D+ 上拉至电源；或
无电电池充电
BC1.2 和 USB 2.0 允许具有无电电池的便携设备（定义为带
电池的设备）在最长 45 分钟的时间内从 USB VBUS 线路最多
获 取 100 mA 的 电 流 ， 只 要 便 携 设 备 强 制 D+ 线 路 至
. 如果 D+ 没有足够的接地路径来消除上拉 IDP_SRC
(IDP_SRC) 电流源。
V
DP_SRC。FSA832 会在 VBUS 超过 VBUSVLD 阈值时开始检测，
如果检测到 CDP 或 SDP 并且 GOOD_BAT 为高电平，则会
自动闭合开关并且 DP_CON 引脚不会被强制至 VDP_SRC
。
即使充电器不大可能存在，FSA832 也会继续检测充电器。如
果没有充电器，算法会报告一个 SDP 并闭合开关。闭合开关
后，如果设备的 D+ 电压被拉高，该电压本身出现在系统级芯
片（SoC）内的 USB 收发器或物理层接口（PHY）模块。
一旦充电器检测完成，FSA832 就会启动 30 分钟计时器并强
制 DP_CON 引脚至 VDP_SRC，直至计时器到时。在 30 分钟
的计时周期内；如果 GOOD_BAT 为低电平，则 VDP_SRC
会
施加到 DP_CON 并且 D+/D- 开关会打开。如果 GOOD_BAT
为高电平，则 VDP_SRC 不会施加到 DP_CON 并且 D+/D- 开关
会闭合。如果在 30 分钟计时器到时时 GOOD_BAT 为低电
平；不管之前检测到的是专有充电器、SDP、CDP 还是
DCP，FSA832 都会从 DP_CON 中移除 VDP_SRC 并强制
CHG_DET 为 低 电 平 ， 强 制 CHG_AL_N 为 Hi-Z 状 态
（SW_OPEN 仍处于 Hi-Z 状态）要退出此故障状态，请移除
如果 DCD 超时不足且 PHY 模块如此配置，DCD 和充电算法
可在 PHY 模块中重复。根据 USB 2.0 标准，规定从 VBUS
有
效到 1.5 kΩ 上拉至 3.3 V 的 USB 收发器连接的总时间必须是
一 (1) 秒，前提是便携设备没有无电电池。
CHG_AL_N 输出和输出时序
当 CHG_AL_N 为 LOW 时，CHG_AL_N 输出指示允许从
VBUS 充 电 。 FSA832 首 次 上 电 时 以 及 在 检 测 之 前 ，
CHG_AL_N 引脚可遵照高达 28 V 的 VBUS，这是允许的绝对
最大 VBUS 电压只要 VBUS 处于 GND 状态，FSA832 就会完全
关断，并且开关和所有 I/O 都会处于 Hi-Z 状态。当 VBUS 攀升
VBUS，等待印刷电路板 (PCB) VBUS 上所有电容放电并重新加
上 VBUS 电压。表 1 计时器到期后，提供引脚功能。
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3
如果 GOOD_BAT 为高电平且在 VBUS 有效时从便携设备中取
出电池，那么 GOOD_BAT 会变为低电平；FSA832 会打开
DP_CON 和 DM_CON 上的隔离开关并强制 DP_CON 引脚
至 VDP_SRC。在这种情况下，由于 SoC 没有能使 GOOD_BAT
变为高电平的电源，因此计时器通常会到时，除非在插入
USB 插头后的 30 分钟内重新插入已取下的电池。
PS/2 端口
利用 PS/2 端接口的鼠标和键盘通过上拉电阻将 PS/2 连接器
的时钟和数据引脚拉高至 VBUS。当 PS/2 设备与 USB 接口
适配时，时钟和数据引脚会各自转换到 USB 连接器的
DP_CON 和 DM_CON 线路。
检测作为单独设备的 PS/2 端口的好处是能够限制总线消耗的
电 流 ， 由 此 保 护 PS/2 端 口 。 检 测 到 PS/2 端 口 时 ，
DP_HOST 和 DM_HOST 开关仍然会处于打开状态以防连接
到 DP_HOST 和 DM_HOST 的 USB PHY 经受与 VBUS 一样
高的电压。
在 30 分钟计时器计时过程中，如果在 GOOD_BAT 为高电平
时 插 入 SDP 或 CDP ， GOOD_BAT 会 变 为 低 电 平 ，
SW_OPEN 会变为 Hi-Z 状态，并且计时器会继续计时直到
30 分钟到时。如果 GOOD_BAT 回到 HIGH，则 SW_OPEN
更改为 LOW，30 分钟计时结束。
接地压降
GOOD_BAT 具 有 内 部 下 拉 电 阻 ， 确 保 SoC 断 电 时 ，
GOOD_BAT 为 LOW。该输入设计为使每个 VIH 接口都具有
用 1.2 V 电源驱动的低压 SoC。GOOD_BAT 可连接到处理器
电源电压，这是因为只要 VBUS 导通，处理器就会唤醒。
检测到 DCP 时，VDP_SRC 在 DP_CON 上被强制，前提是
GOOD_BAT 为高电平或 GOOD_BAT 为低电平并且 DBP 计
时器还未到时。1.5 A 左右的电流流入 USB 电缆的 VBUS
和
GND 线路时，能产生很大的接地压降，从而可将便携设备的
接地断开。由 DCP D+ 引脚可见，此压降增加了 DP_CON 引
脚的电压。对于 BC1.2 规范中规定的 375 mV 的最大接地压
降以及 0.7 V 的最大 VDP_SRC；DCP 检测到的电压将为
1.075 V。依赖该电压检测确定插入和拔出检测的智能 DCP
需要考虑这一点。
专用充电器
将 USB 数据线 DM_CON 拉高至 2.0 V 或 2.7 V 以及将数据
线 DP_CON 拉高至 2.0 V 或 2.7 V 的充电器由 FSA832 检
测，并且据报导，该充电器是允许具有更高充电电流的专有充
电器。其他使 DP/DM 线路浮动的充电器通过浮动检测的方式
也会作为专有充电器被检测到。带浮动 DP/DM 的专有充电器
因此能从更高的充电电流中受益。
VBUS 容差
VBUS 上升时，内部上电复位 (POR) 会检测该电压并会为检测
充电器准备 FSA832。
VBUS 引脚可容许 VBUS 电压高达 28 V。充电器插反的情况
下，VBUS 可容许电压达 -2 V。
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4
绝对最大额定值
应力超过绝对最大额定值，可能会损坏器件。在超出推荐的工作条件的情况下，该器件可能无法正常工作，所以不建议让器件在
这些条件下长期工作。此外，长期在高于推荐的工作条件下工作，会影响器件的可靠性。绝对最大额定值仅是应力规格值。
符号
VBUS
VSW
ISW
参数
最小值 最大值 单位
来自 USB 连接器的电压
-2
28
6.0
+30
6.0
28.0
+5
V
V
USB 开关输入/输出电压 (DP_CON, DM_CON, DP_HOST, DM_HOST)
-0.5
-30
-0.5
-0.5
-5
USB 开关电流 (DP_CON 至 DP_HOST, DM_CON 至 DM_HOST)
mA
V
VI/O
VCA
II/O
来自 GOOD_BAT、CHG_AL_N、CHG_DET 和 SW_OPEN 输入/输出的电压
来自 CHG_AL_N 的输出电压
V
CHG_AL_N、CHG_DET 和 SW_OPEN 输出灌电流/源电流
mA
C
C
C
TSTG
TJ
存储温度范围
最大结温
-65
+150
+150
+260
15
TL
引脚温度（焊接，10 秒）
IEC 61000-4-2 系统
空气式
USB 引脚 (DP_CON, DM_CON, VBUS
)
接触式
8
ESD
kV
人体模型，JEDEC JESD22-A114
全部引脚
全部引脚
6
元件充电模型，JEDEC JESD22-C101
1
推荐工作条件
推荐的操作条件表明确了器件的真实工作条件。指定推荐的工作条件，以确保器件的最佳性能达到数据表中的规格。飞兆半导体
建议不要超过推荐工作条件，也不能按照绝对最大额定值进行设计。
符号
VBUS
VSW
TA
参数
最小值 最大值 单位
V
BUS 输入高电平
4
0
6
V
V
为 USB 路径切换输入/输出电压
3.6
+85
工作温度
-40
C
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5
直流电气特性
VBUS=4 V 至 6 V，TA=-40 至 +85C，除非另有说明。所有典型值都在 TA=25°C 下测得，除非另有说明。
符号
状态输出
VOHCD
参数
条件
最小值 典型值 最大值 单位
输出高电压 (CHG_DET)
IOH=-2 mA
IOL=2 mA
2.0
V
V
输出低电压 (CHG_DET, CHG_AL_N,
VOL
0.4
SW_OPEN)
任何输出 (CHG_DET、CHG_AL_N、
SW_OPEN) 开关之间相对其他输出开关的
偏差
II/O=±2 mA，CHG_AL_N=20 kΩ 至
5 V，SW_OPEN=10 kΩ 至 1.8 V
tDIFF
100
ns
VBUS Pin
VBUSVLD
IBUSIN
V
V
BUS 有效检测阈值(4)
BUS 输入漏电流
0.8
4.0
3
V
VBUS=0 V 至 0.8 V
µA
完成充电器检测后，有效 USB 路径、
USB 开关闭合
IVBUSACT
V
BUS 主动模式平均电流
250
µA
ms
针对 BC1.2 标准附件检测（SDP、DCP 或
CDP）从 VBUS 有效置位到 CHG_DET、
CHG_AL_N 和 SW_OPEN 输出有效的时
间
DP_CON 被下拉至带 15 kΩ 的
GND；同时在 VBUS、DP_CON、
DM_CON 和 GND 上所有电压被强制
tOUT
250
开关特性
USB路径 VBUS=0 V，VSW=0 V 或
3.6 V，图 4
IOFF
断电漏电流
10
µA
VDP_CON / VDM_CON=0 V、0.4 V；
ION=8 mA；图 3；VBUS=4 V 至 6 V
RONUSB 高速 USB 开关导通电阻(4)
4.5
6.0
Ω
控制输入
VIH
VIL
输入高电压 (GOOD_BAT)
输入低电压 (GOOD_BAT)
下拉电阻 (GOOD_BAT)
1.1
1
V
V
0.5
RPD
IIN
MΩ
µA
µA
分钟
ms
ms
输入漏电流 (GOOD_BAT)
关断状态漏电流 (GOOD_BAT)
死电池充电 (DBP) 计时器
VBUS=5 V，GOOD_BAT=0 V 至 4.4 V
VBUS=0 V，GOOD_BAT=0 V 至 4.4 V
10
10
45
30
65
IIOFF
tDBP
tGB
15
30
从 GOOD_BAT 有效到 SW_OPEN 无效的时间，开关闭合，符合 RONUSB 规范
从 GOOD_BAT 无效到 SW_OPEN 有效的时间，开关打开
tDB
根据 BC 1.2 规范的电池充电器检测参数
VDAT_REF 数据检测电压
VDM_SRC D- 电源电压(5)
0.25
0.5
0.5
0.8
25
0.40
0.7
0.7
2.0
175
175
13
V
V
VDP_SRC D+ 电源电压(5)
V
VLGC
逻辑阈值
V
IDM_SINK D- 灌电流
µA
µA
µA
IDP_SINK D+ 灌电流
25
IDP_SRC 数据接触检测电流源
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6
直流电气特性
VBUS=4 V 至 6 V，TA=-40 至 +85C，除非另有说明。所有典型值都在 TA=25°C 下测得，除非另有说明。
符号
参数
条件
最小值 典型值 最大值 单位
tDCD_DBNC 数据接触检测防反跳
tDCD_TOUT DCD 超时时间
10
300
40
ms
ms
ms
ms
450
900
tVDPSRC_ON D+ 电压电源导通时间
tVDMSRC_ON D- 电压电源导通时间
40
注意：
4. 由产品特性保证，未经生产测试
5. 电压电源，VDP_SRC / VDM_SRC，在输出电压为指定范围时，能够提供至少 250 µA 电流。DP_CON/DM_CON 被拉至 3.0 V
的最小电压（电阻为最小的 900 Ω）或 3.6 V 的最大电压（电阻为最大的 1575 Ω）时，该电压源不应将
DP_CON/DM_CON 拉至低于 2.2 V 的电压。
交流电气特性
TA=-40 至 +85°C 时的值；所有典型值用于 VCC=3.3 V，TA=25°C 时，除非另行说明。
符号
参数
条件
最小值 典型值 最大值 单位
图
-78
F=1 MHz, RT=50 , CL=0 pF
有效通道串扰，DP_COM 至
Xtalk
dB
图 6
DM_CON(6)
F=240 MHz, RT=50 ,
CL=0 pF
-36
f=1 MHz, RT=50 Ω, CL=0 pF
-84
关断隔离抑制比，DM_HOST 至
OIRR
dB
图 5
图 5
DM_CON，DP_HOST 至 DP_CON(6)
f=240 MHz, RT=50 Ω,
CL=0 pF
-34
BW
开关带宽(6)
RT=50 Ω
1.5
GHz
注意：
6. 由产品特性保证，未经生产测试。
电容值
除非另有说明，TA=-40 至 +85°C 时的值。
符号
COFF
参数
DP_CON，DM_CON 关断电容(7)
DP_CON，DM_CON 导通电容(7)
条件
典型值
3.2
单位
图
VBIAS=0.2 V, f=1 MHz
VBIAS=0.2 V, f=1 MHz
pF
pF
图 7
图 8
CON
5.8
注意：
7. 由产品特性保证，未经生产测试。
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7
测试框图
VON
IA(OFF)
NC
nB
n
A
nA
V
V
IN
IN
ION
Select
GND
Select
GND
GND
V = 0 orV
cc
Sel
V
= 0 or V
cc
Sel
RON = VON / ION
**Each switch port is tested separately.
图 3. 导通电阻
图 4.
关断漏电流
Network Analyzer
R
S
V
S
GND
R
T
GND
V
GND
Sel
V
OUT
GND
GND
R
T
RS and RT are functions of the application
environment (see AC/DC tables).
GND
Off-Isolation = 20 Log (VOUT / VIN
)
图 5. 通道的关断隔离
图 6.
导通通道串扰
nB
n
nB
Capacitance
Meter
n
nS
n
nS
n
Capacitance
Meter
VSel = 0 or Vcc
V
Sel= 0 orVcc
f = 1MHz
nB
f = 1MHz
n
nB
n
图 7. 通道关断电容
图 8.
通道导通电容
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8
2.10±0.10
A
PIN#1 IDENT
IS 2X LONGER
THAN OTHER
LINES
B
1.60±0.10
1.62
KEEPOUT ZONE,
NO TRACES OR
VIAS ALLOWED
(0.11)
0.56
TOP VIEW
SIDE VIEW
0.025±0.025
0.50±0.05
1.12
(0.35) 10X
(0.25) 10X
C
0.50
C
(0.36) 2X
0.60±0.05
RECOMMENDED LAND PATTERN
(0.09) 10X
DETAIL A
1
4
0.20±0.05
(0.10±0.10)
0.20±0.05
0.56
5
10
0.30±0.05
0.15±0.05
0.30±0.05 9X
(0.31)
9
6
0.50
1.62
0.20±0.05 9X
0.30±0.05
0.10
0.05
C A B
DETAIL A
(0.20)
C
SCALE 2:1
BOTTOM VIEW
ALL FEATURES
NOTES:
A. PACKAGE CONFORMS TO JEDEC
REGISTRATION MO-255, VARIATION UABD.
B. DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS.
C. PRESENCE OF CENTER PAD IS PACKAGE
SUPPLIER DEPENDENT. IF PRESENT
IT IS NOT INTENDED TO BE SOLDERED
AND HAS A BLACK OXIDE FINISH.
D. DRAWING FILENAME: MKT-MAC10ArevG.
E. DIMENSIONS WITHIN ( ) ARE UNCONTROLLED.
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