PI3USB9281AGEEX

PI3USB9281A ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| USB 2.0 Port Protection with Charger Detection Features Description  USB-device charger detector PI3USB9281A provides external detection for any USB-  Can tolerate USB3.0-PD with VBUS = 20V device. The part can detect various chargers available in  USB Charging-type detection the market, MHL accessories, OTG accessories, and car-  Battery Charging 1.2 (BC1.2) – DCP chargers per the CEA936 spec. It also integrates a power  Battery Charging 1.2 (BC1.2) – CDP switch with over-voltage and over-current protections.  Battery Charging 1.2 (BC1.2) – SDP The VBUSIN input pin can tolerate voltages up to 28V,  Apple 1A, 2A & 2.4A dedicated chargers which is important for USB3.0-PowerDelivery enabled  Samsung-Fast chargers ports. The new USB-3.0-PowerDelivery specification  YD/T-1951 dedicated chargers supports voltages up to 20V.  CEA-936 Carkit#1 and #2 chargers The PI3USB9281A can operate over a temperature  Integrated Power FET range of -40 to +85°C.  VBUS Tolerance up to 28V Typical applications involve portable & consumer  1.7A Over-Current Protection (OCP) applications, such as tablet, smart phones, digital  VBUS Over-Voltage Protection (OVP) cameras, and notebooks with integrated Li-ion batteries  Non-charging Accessory Detection that charge via USB connectors.  USB On-The-Go (OTG) detection Block Diagram  Mobile HDMI Link (MHL) device detection  Wide Supply Voltage Range 3V to 5.5V  I2C Programmability  Small Package:  CSP 1.5x2.0-15L  UQFN 3x4x0.5mm 20L Applications  Personal Media Players  Mobile Phones  Tablet Figure 1. PI3USB9281A Block diagram 2015-04-0023 PT0529-3 1 05/29/15 PI3USB9281A USB 2.0 Port Protection with Charger Detection ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| INTB VBUS DET VBUS OUT VBUS IN B VDDIO SDA SCL ID D- A ENB DNH DPH GND D+ 2 3 4 5 Figure 2a CSP 1.5x2.0-15L with 0.4mm Pitch VBUSIN D- VBUSOUT DPH SCL DNH SDA NC INTB NC VBAT NC 1 NC NC VBAT VBUSDET ENB C GND VDDIO Top View D+ ID Pin Configuration Figure 2b UQFN 20L (3 x 4 x0.5 mm) Pin Descriptions Name Type Default State DPH Signal Path Open DNH Signal Path Open Connector Interface ID Signal Path Open Description USB Interface D+ Signal Path Open DSignal Path VBUSIN Power Path Power Interface Open NA VBAT Power VDDIO Power ENB Input GND Power Charger Interface VBUSOUT Power Path Open-Drain VBUSDET Output I2C Interface SCL Input SDA Open-Drain I/O INTB CMOS Output NC D+ signal switch path, dedicated USB port to be connected to the resident USB transceiver on the device D- signal switch path, dedicated USB port to be connected to the resident USB transceiver on the device Connected to the USB connector ID pin and used for detecting accessories Connected to the USB connector D+ pin; depending on the signaling mode Connected to the USB connector D- pin; depending on the signaling mode Input voltage supply pin to be connected to the VBUS pin of the USB connector NA Hi-Z NA Input voltage supply pin to be connected to the device battery output or to an internal regulator Baseband processor interface I/O supply pin System enable for the circuit (Active Low) Ground NA Output voltage supply pin to be connected to the source voltage pin on the charger IC Hi-Z Open-drain active LOW output when VBUSIN is valid Hi-Z Hi-Z I2C serial clock signal to be connected to the phone-based I2C master I2C serial data signal to be connected to the phone-based I2C master Interrupt active LOW output used to prompt the phone baseband processor to read the I2C register bits, indicates a change in ID pin status or accessory attach status No Connection NA LOW Hi-Z 2015-04-0023 PT0529-3 2 05/29/15 PI3USB9281A USB 2.0 Port Protection with Charger Detection ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Maximum Ratings Storage Temperature .................................................................................. -65oC to +150oC Supply Voltage from Battery/Baseband ......................................................-0.5V to +6.5V Supply Voltage from Micro-USB Connector ......................................... -0.5V to +28.0V Switch I/O Voltage USB.................................................................................-1.0V to +5.5V Input Clamp Diode current .............................................................................................50mA Charger Detect Pin Sink current (VBUSDET) ..........................................................30mA Switch I/O Current (Continuous) USB ........................................................................50mA Switch I/O Switch Peak Current (Pulsed at 1ms Duration, 2V VDDIO2V Drain) VDDIO 3.5V No ID = 1kΩ Yes MHL No ID = 442kΩ Yes CarKit1 No D+ > 2.35V Yes No D- > 2.35V Yes No 2.4 A Apple Charger CarKit2 2A Apple Charger 1A Apple Charger Yes D- > 2.35V No Primary detect D- = 0.6V Yes Secondary detect D+ = 0.6V No SDP No Yes DCP CDP Figure 3. Accessory detection flowchart 2015-04-0023 PT0529-3 9 05/29/15 PI3USB9281A USB 2.0 Port Protection with Charger Detection ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| USB Port Detection Timing The following figures show the attach timing of the USB after insertion of accessories and the relationship between the INTB assertion and the VBUSDET assertion. PI3USB9281A has incorporated a VBUS de-bounce circuit that waits a settle time of the USB cable. Charger FET closed, INTB asserted and registers written VBUSIN≧3.5V VBUSIN Voltage ID Floating VBUSIN Valid 130ms 250ms VBUSOUT Charger detection 70ms Closed Open USB switch INTB Pin VBUSDET Pin Figure 4. USB Charging Downstream Port (CDP) Attach Timing Charger FET closed, INTB asserted and registers written VBUSIN≧3.5V VBUSIN Voltage ID Floating 200ms VBUSOUT USB switch Closed Open INTB Pin VBUSDET Pin Figure 5. USB Dedicated Charging Port (DCP) Attach Timing 2015-04-0023 PT0529-3 10 05/29/15 PI3USB9281A USB 2.0 Port Protection with Charger Detection ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Charger FET closed, INTB asserted and registers written VBUSIN≧3.5V VBUSIN Voltage ID Floating 200ms VBUSOUT Closed Open USB switch INTB Pin VBUSDET Pin Figure 6. USB Standard Downstream Port (SDP) Attach Timing Charger FET closed, INTB asserted and registers written VBUSIN≧3.5V VBUSIN Voltage ID Floating 200ms VBUSOUT USB switch Closed Open INTB Pin VBUSDET Pin Figure 7. Apple Chargers (1A/2A/2.4A) Attach Timing 2015-04-0023 PT0529-3 11 05/29/15 PI3USB9281A USB 2.0 Port Protection with Charger Detection ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Charger FET closed, INTB asserted and registers written VBUSIN≧3.5V VBUSIN Voltage ID Floating 130ms VBUSOUT Switch State Closed Open INTB Pin VBUSDET Pin Figure 8. Car Kit Type 1 and 2 Timing ID Floating 10ms 90ms INTB Pin PI3USB9281A PI3USB9281A remains silent for performs ID PD chip to do Detection detection first Figure 9. USB Power Delivery (PD) Cables and Other Accessories Detection Timing 2015-04-0023 PT0529-3 12 05/29/15 PI3USB9281A USB 2.0 Port Protection with Charger Detection ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| TYPICAL CHARACTERISTICS Frequency response curve for USB switch channel (D+ to DPH,3db BW=1.3G)) Eye diagram for USB 2.0 High Speed 2015-04-0023 PT0529-3 13 05/29/15 PI3USB9281A USB 2.0 Port Protection with Charger Detection ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Mechanical Information CSP 1.5 x 2.0-15L 2015-04-0023 PT0529-3 14 05/29/15 PI3USB9281A USB 2.0 Port Protection with Charger Detection ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 20-Lead UQFN (3×4×0.55mm) Ordering Information Part No. PI3USB9281AGEEX PI3USB9281AXWEX Package Code GE XW Package 15-Pin 1.5×2.0×0.5mm CSP package, Tape & Reel Lead free and Green 20-Lead 3×4×0.5mm UQFN package, Tape & Reel Notes:  E = Pb-free and Green  Adding X Suffix= Tape/Reel Pericom Semiconductor Corporation  1-800-435-2336  www.pericom.com Pericom reserves the right to make changes to its products or specifications at any time, without notice, in order to improve design or performance and to supply the best possible product. Pericom does not assume any responsibility for use of any circuitry described other than the circuitry embodied in Pericom product. The company makes no representations that circuitry described herein is free from patent infringement or other rights, of Pericom. 2015-04-0023 PT0529-3 15 05/29/15