TPS2120 具有无缝切换功能的 2.8V 至 22V、62mΩ、3A 功率多路复用器数据手册

TPS212x 器件是双输入、单输出 （DISO） 功率多路复用器 （MUX），非常适合具有多个电源的各种系统。这些设备将自动检测、选择和无缝转换可用输入。

可以自动将优先级分配给最高输入电压，也可以手动分配给较低电压输入，以支持 ORing 和 Source Selection作。优先电压监控器用于选择输入源。
*附件：tps2120.pdf

理想二极管作用于在输入源之间无缝转换。在切换期间，控制电压降以阻止反向电流，并在反向电流发生之前阻止反向电流，并以最小的保持电容为负载提供不间断的电源。

电流限制在启动和切换期间用于防止过流事件，并在正常工作期间保护器件。输出电流限值可通过单个外部电阻器进行调整。

TPS212x 器件提供 WCSP 和小型 VQFN-HR 封装选项，其特点是在 –40°C 至 125°C 的温度范围内工作。

特性

• 宽工作范围：2.8 V 至 22 V
  • 绝对最大输入电压为 24 V
• 低 RON 电阻：
  • TPS2120：62 mΩ（典型值）
  • TPS2121：56 mΩ（典型值）
• 可调过压监控器 （OVx）：
  • 精度 < ±5%
• 可调优先级监控器 （PR1）：
  • 精度 < ±5%
• TPS2121 支持外部电压基准 （CP2），精度为 <1%
• 输出电流限制 （ILM）：
  • TPS2120：1 A – 3 A
  • TPS2121：1 A – 4.5 A
• 通道状态指示 （ST）
• 可调输入建立时间 （SS）
• 可调输出软启动时间 （SS）
• TPS2121 快速输出切换 （t 西 南部 ）：5 μs（典型值）
• 来自使能输入的低 Iq：200 μA（典型值）
• 禁用输入的低 Iq：10 μA（典型值）
• 手动输入源选择 （OVx）
• 过温保护 （OTP）

参数

方框图

1. 产品概述

TPS2120是一款具有双输入单输出（DISO）功能的电源多路复用器（MUX），适用于多种具有多个电源的系统。该器件能够自动检测、选择和无缝切换可用的输入电源，支持ORing和电源选择操作，并提供理想二极管操作以在输入源之间无缝过渡。

2. 主要特性

• ‌宽工作范围‌：输入电压范围为2.8V至22V，绝对最大输入电压为24V。
• ‌低导通电阻‌：典型值为62mΩ，降低功率损耗。
• ‌可调过压和优先级监视器‌：过压监视器（OVx）和优先级监视器（PR1）的准确度均小于±5%。
• ‌输出电流限制‌：TPS2120支持1A至3A的可调输出电流限制。
• ‌无缝切换‌：在输入源之间切换时，控制电压降以阻止反向电流，并为负载提供不间断电源。
• ‌热保护和低静态电流‌：具有过热保护功能，从启用输入的低静态电流为200µA，从禁用输入的低静态电流为10µA。

3. 应用领域

• ‌备份和待机电源‌
• ‌输入源选择‌
• ‌多电池管理‌
• ‌EPOS和条形码扫描器‌
• ‌建筑自动化和监控‌
• ‌跟踪和遥测‌

4. 功能描述

• ‌自动输入源选择和切换‌：根据输入电压的优先级或手动选择，自动在输入源之间切换。
• ‌理想二极管操作‌：在输入源切换期间控制电压降，防止反向电流，并为负载提供不间断电源。
• ‌电流限制‌：在启动和切换期间使用电流限制保护，防止过流事件，并在正常操作期间保护设备。
• ‌热保护‌：内置热关断功能，确保设备在过热条件下的可靠性。

5. 封装与温度范围

• ‌封装选项‌：WCSP（20引脚）封装。
• ‌温度范围‌：工作温度范围为-40°C至125°C。

6. 典型应用电路

• ‌手动切换‌：通过外部信号（如MCU）手动选择输入源。
• ‌自动切换‌：根据输入电压的优先级自动切换输入源，支持使用外部电压参考（XREF）或内部比较器（XCOMP）进行优先级设置。
• ‌最高电压操作‌：自动选择最高电压输入源为负载供电。

7. 设计考虑

• ‌电压降和切换时间‌：在设计时需考虑输出电压降和切换时间，以满足系统要求。
• ‌热管理‌：在高功率应用中，需注意设备的热管理，以确保长期可靠性。
• ‌布局与布线‌：遵循数据手册中的布局和布线指南，以优化性能和减少噪声。

8. 文档与支持

• ‌数据手册‌：提供详细的电气特性、功能描述、应用信息和设计指南。
• ‌设计工具‌：可能包括用于计算电阻值和电容值的在线工具。
• ‌社区资源‌：TI E2E支持论坛提供技术支持和用户交流。

9. 注意事项

• ‌静电放电（ESD）保护‌：在处理集成电路时，应遵循适当的ESD预防措施。
• ‌输入电压范围‌：确保输入电压在器件的规格范围内，以避免损坏设备。
• ‌热关断恢复‌：在热关断后，设备需要一段时间冷却后才能恢复正常工作，设计时需考虑这一点。