TPS22980 Thunderbolt 主机/外设电源多路复用器数据手册

TPS22980 是一种限流功率多路复用器，可通过低压电源（3.0V 至 3.6V）或高压电源（5V 至 18V）连接到外围设备。所需的输出由数字控制信号选择。

高压 （VHV） 和低压 （V3P3） 开关电流限值由外部电阻设置。一旦达到电流限制，TPS22980 将控制开关以将电流保持在限制范围内。
*附件：tps22980.pdf

当高压电源不存在时，TPS22980将保持与低压电源输出的连接。当设备检测到高压线和高电压使能信号时，高压开关将与低压开关一起导通，直到低压开关检测到反向电流。然后禁用低电压开关，允许从低电压无缝转换到高压电源，同时具有最小的压降和击穿电流。

为了防止在从 VHV 连接转换为 V3P3 连接期间电流回流，TPS22980将断开 VHV 连接并将输出放电至约 3.3V。一旦输出达到 3.3V，设备将连接 V3P3 开关。如果存在负载，则输出将转换为 0V，然后返回 3.3V。

TPS22980 采用 4mm x 4mm x 1mm QFN 封装。

特性

• 由 3.3V 供电
• 4.5V 至 19.8V 高压开关
• 3V 至 3.6V 开关
• 可调电流限制
• 热关断
• 先断后合开关
• 低压接通前的高压放电
• 反向电流阻断

参数

概述

TPS22980是一款由Texas Instruments生产的电流限制电源多路复用器（MUX），它能够从低电压（3.0V至3.6V）或高电压（5V至18V）电源为外围设备提供连接。该器件通过数字控制信号选择所需的输出，并具有过电流限制、热关断、反向电流阻挡等功能。

主要特性

• ‌电压范围‌：支持低电压（3.3V）和高电压（4.5V至19.8V）输入。
• ‌电流限制‌：高电压和低电压开关的电流限制可通过外部电阻设置。
• ‌热关断‌：当结温达到预设阈值时，器件将自动关断以保护自身。
• ‌反向电流阻挡‌：防止电流从高电压源倒流至低电压源。
• ‌无缝切换‌：支持从低电压到高电压的无缝切换，同时最小化电压跌落和穿透电流。
• ‌小尺寸封装‌：采用4mm x 4mm x 1mm的QFN封装。

应用领域

• ‌笔记本电脑‌
• ‌台式电脑‌
• ‌电源管理系统‌
• ‌需要电流限制和热保护的电源切换应用‌

功能框图

TPS22980包含两个独立的开关（一个用于低电压，一个用于高电压），以及控制逻辑、电流限制电路、热关断电路等。数字控制信号（EN和HV_EN）用于选择激活哪个开关。

引脚功能

• ‌GND‌：设备地。
• ‌EN‌：设备使能引脚。
• ‌VHV‌：高电压电源输入。
• ‌ISET_V3P3, ISET_S3, ISET_S0‌：用于设置低电压和高电压开关的电流限制。
• ‌HV_EN‌：高电压输出使能引脚。
• ‌OUT‌：电源输出。
• ‌V3P3‌：低电压电源输入。
• ‌ EP（Exposed Pad） ‌：暴露焊盘，应连接到地以提供更好的热性能。

电气特性

• ‌输入电压范围‌：低电压输入为3.0V至3.6V，高电压输入为-0.3V至20V。
• ‌输出电压范围‌：输出和旁路输出电压范围与相应的输入电压相关。
• ‌电流限制‌：可通过外部电阻设置，范围从几十毫安到几百毫安。
• ‌热关断温度‌：典型值为120°C，具有10°C的滞后。

典型应用

TPS22980的典型应用包括在需要灵活电源管理的系统中，如笔记本电脑和台式电脑，其中系统可能需要在不同的电源之间切换，同时保持对电流和温度的有效控制。

设计考虑

• ‌电流限制电阻的选择‌：根据所需的电流限制值，使用公式计算并选择合适的外部电阻。
• ‌热管理‌：通过连接热过孔到暴露焊盘来改善热扩散，确保器件在工作时不会超过最大结温。
• ‌输入电容‌：建议在VHV和V3P3引脚附近放置至少0.1μF的电容，以减少电压波动和噪声。
• ‌输出电容‌：在OUT引脚附近放置至少1μF的电容，以提供稳定的电源输出。

封装和尺寸

• ‌封装类型‌：QFN（4mm x 4mm x 1mm，0.5mm引脚间距）
• ‌引脚数‌：20个