TPS22954 具有可调上升时间、电压监控和输出放电的 5.7V、5A、14mΩ 负载开关数据手册

TPS22953/54 是具有受控导通功能的小型单通道负载开关。这 器件包含一个 N 沟道 MOSFET，可在 0.7 V 至 5.7 V 的输入电压范围内工作 并且可以支持最大 5 A 的连续电流。

集成可调欠压锁定 （UVLO） 和可调电源良好 （PG） Threshold 提供电压监控以及稳健的电源排序功能。可调节的上升时间 该器件的控制大大降低了各种大容量负载电容的浪涌电流， 从而减少或消除电源压降。该开关由 on 独立控制 以及关断输入 （EN），它能够直接与低压控制信号连接。一个 该器件集成了 15 Ω片上负载，可在开关 禁用。增强型快速输出放电 （QOD） 在通电后短时间内保持活动状态 从设备中取出以完成输出放电。
*附件：tps22954.pdf

TPS22953/54 采用小型、节省空间的 10 SON 封装，集成了 导热垫可实现高功率耗散。该设备的特点是在 自由空气温度范围为 –40°C 至 +105°C。

特性

• 集成单通道负载开关
• 输入电压范围：0.7 V 至 5.7 V
• R上电阻
  • R上V 时 = 14 mΩ 在 = 5 V （V 偏见 = 5 V）
• 最大连续开关电流 5A
• 可调欠压锁定阈值 （UVLO）
• 带电源正常 （PG） 指示器的可调电压监控器
• 可调输出转换速率控制
• 增强型快速输出放电在断电后保持活动状态（仅限 TPS22954）
  • 15 Ω（典型值） 在 10 ms 内放电 100 μF
• 禁用时反向电流阻断 （仅限 TPS22953）
• 启用后 Supervisor 故障检测后自动重启
• 热关断
• 低静态电流 ≤ 50 μA
• 带导热垫的 SON 10 引脚封装
• ESD 性能测试符合 JESD 22 标准
  • 2kV HBM 和 750V CDM

参数

方框图

1. 产品概述

TPS22954 是一款集成单通道负载开关，具有 5.7V 输入电压范围和 5A 最大连续开关电流。该器件采用低导通电阻（RON）的 N-channel MOSFET，适用于多种应用，包括固态硬盘、嵌入式和工业 PC、超薄本和笔记本电脑、台式机、服务器和电信系统。

2. 主要特性

• ‌集成单通道负载开关‌
• ‌输入电压范围‌：0.7V 至 5.7V
• ‌最大连续开关电流‌：5A
• ‌低导通电阻‌：RON = 14mΩ（VIN = 5V, VBIAS = 5V）
• ‌可调欠压锁定（UVLO）阈值‌
• ‌可调电源良好（PG）指示阈值‌
• ‌可调输出上升斜率控制‌
• ‌ 增强型快速输出放电（QOD） ‌：在电源移除后，15Ω 负载在 10ms 内放电 100μF 电容
• ‌热关断保护‌
• ‌低静态电流‌：≤50μA
• ‌小型 SON 10 引脚封装，带散热垫‌
• ‌ESD 性能‌：符合 JESD 22 标准，HBM 2kV，CDM 750V

3. 功能描述

• ‌ 开/关控制（EN 引脚） ‌：通过 EN 引脚控制开关状态，支持低电压控制信号直接接口。
• ‌ 电压监测（SNS 引脚） ‌：SNS 引脚可用于监测输出电压或其他电压轨，与 PG 引脚配合实现电源排序。
• ‌ 电源良好（PG 引脚） ‌：仅在 EN 和 SNS 引脚电压均超过阈值时，PG 引脚输出高电平。
• ‌故障检测与自动重启‌：SNS 引脚电压低于阈值时，负载开关关闭并在 tRESTART 时间后自动重启（如果 EN 引脚仍高于阈值）。
• ‌ 快速输出放电（QOD） ‌：在开关禁用后，集成 15Ω 负载快速放电输出电容。
• ‌ 反向电流阻断（TPS22953 功能） ‌：在开关禁用时，自动阻断反向电流。
• ‌热关断‌：结温超过 TSD 时，自动关闭输出。

4. 应用领域

• 固态硬盘（SSD）
• 嵌入式和工业 PC
• 超薄本和笔记本电脑
• 台式机
• 服务器
• 电信系统

5. 封装与尺寸

• 提供 DSQ（10 引脚，2.00mm x 2.00mm）和 DQC（10 引脚，2.00mm x 3.00mm）SON 封装选项

6. 电气特性

• ‌供电电流‌：在 VBIAS = 5V，VIN = 0.7V 至 5.7V，TA = 25°C 时，静态电流 IQ,BIAS 典型值为 45μA，关闭电流 ISD,BIAS 典型值为 8μA。
• ‌导通电阻‌：在 VIN = 5V，VBIAS = 5V，TA = 25°C 时，RON 典型值为 14mΩ。
• ‌热关断阈值‌：TSD = 150°C，滞回 TSD_HYS = 20°C。

7. 设计考虑

• ‌电流限制‌：通过外部电阻设置 SNS 引脚阈值，实现电流监测和过流保护。
• ‌输出上升斜率控制‌：通过 CT 引脚连接的电容设置输出电压上升斜率，减少涌入电流。
• ‌布局与布线‌：关键信号路径应尽可能短且宽，以减少电感和电阻；散热垫应连接到 PCB 地面平面以改善热性能。

8. 典型应用

• ‌电源排序‌：利用 SNS 和 PG 引脚实现多个电源轨的自动排序。
• ‌电压监测‌：SNS 引脚监测下游 DC/DC 转换器的输出电压，确保系统稳定。
• ‌输入电压监测‌：SNS 引脚监测输入电压，与 MCU GPIO 配合实现更复杂的电源管理逻辑。