TPS2553-Q1 汽车级 0.075-1.3A 可调 ILIMIT、2.5-6.5V、85mΩ USB 电源开关、高电平有效、反向阻断数据手册

TPS2553-Q1 配电开关适用于需要精确电流限制或遇到重电容负载和短路的应用。它提供高达 1.5 A 的连续负载电流。该器件通过外部电阻器提供 75 mA 至 1.7 A（典型值）的可编程限流阈值。在较高的电流限制设置下，可以实现高达 ±6% 的限流精度。电源开关的上升和下降时间受到控制，以最大限度地减少导通和关断期间的电流浪涌。

当输出负载超过限流阈值时，TPS2553-Q1 器件使用恒流模式将输出电流限制在安全水平。当输出电压被驱动至高于输入端时，内部反向电压比较器将禁用电源开关，以保护开关输入侧的器件。FAULT 输出在过流和反向电压情况下断言为低电平。
*附件：tps2553-q1.pdf

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • 器件 HBM ESD 分类等级 H2
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C3B
• 最大负载电流高达 1.5A
• 1.7 A 时限流精度为 ±6%（典型值）
• 满足通用串行总线 （USB） 限流要求
• 向后兼容 TPS2550/51 和 TPS2551-Q1
• 可调电流限制：75 mA–1300 mA（典型值）
• 恒流版本
• 快速过流响应 - 2μs（典型值）
• 85mΩ 高侧 MOSFET
• 反向输入-输出电压保护
• 工作范围：2.5 V 至 6.5 V
• 内置软启动
• 符合 IEC 61000-4-2 标准的 15 kV ESD 保护（带外部电容）

参数

方框图

1. 产品概述

TPS2553-Q1是一款精密可调电流限制电源分配开关，专为需要精密电流限制或可能遇到重电容负载和短路的应用而设计。该器件符合汽车应用标准AEC-Q100，适用于汽车ECU供电轨的电源分配和切换，以及USB端口和集线器等应用。

2. 主要特性

• ‌汽车级应用‌：符合AEC-Q100标准，适用于-40°C至125°C的宽温度范围。
• ‌高精度电流限制‌：电流限制精度高达±6%，可通过外部电阻在75mA至1.7A范围内调节。
• ‌快速过流响应‌：过流响应时间仅为2μs，有效保护电路。
• ‌反向电压保护‌：当输出电压超过输入电压一定阈值时，自动关闭输出，防止反向电流损坏设备。
• ‌多种保护功能‌：包括过流保护、过热保护、欠压锁定（UVLO）和故障指示。
• ‌宽输入电压范围‌：支持2.5V至6.5V的输入电压范围。

3. 电气特性

• ‌导通电阻‌：在25°C时，典型导通电阻为85mΩ至95mΩ。
• ‌电流限制阈值‌：可通过外部电阻R_ILIM在75mA至1.7A范围内编程设置。
• ‌供电电流‌：在输出禁用状态下，供电电流低于1μA；在输出启用状态下，供电电流在120μA至140μA之间。
• ‌热关断特性‌：当结温超过155°C时，自动关闭输出；在电流限制模式下，热关断阈值为135°C。

4. 功能描述

• ‌过流保护‌：当输出电流超过设定的电流限制阈值时，自动限制输出电流至安全水平。
• ‌反向电压保护‌：当输出电压超过输入电压一定阈值时，关闭输出MOSFET，防止反向电流。
• ‌故障指示‌：FAULT引脚在过流、过热或反向电压条件下输出低电平，提供故障指示。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：在输入电压低于设定阈值时，禁用电源开关，防止在低电压状态下工作。
• ‌软启动功能‌：内置软启动电路，限制启动时的电流和电压浪涌。

5. 典型应用

• ‌汽车ECU供电轨‌：用于汽车ECU的电源分配和电流限制。
• ‌USB端口和集线器‌：作为USB端口和集线器的电源开关，提供精确的电流限制和保护功能。
• ‌电源分配和切换‌：在需要精确控制电流和保护电路的应用中作为电源分配和切换开关。

6. 布局与散热

文件提供了布局指南和功率损耗估算方法，帮助设计者优化PCB布局以提高散热性能并降低功率损耗。同时，还提供了热阻等关键热参数，供设计者进行热设计参考。

7. 编程与配置

通过选择合适的外部电阻R_ILIM，可以编程设置TPS2553-Q1的电流限制阈值。文件提供了详细的编程步骤和公式，以及不同电阻值下的电流限制阈值表格和曲线图，供设计者参考。

8. 文档与支持

文件包含了详细的技术规格、电气特性、典型特性曲线、应用信息和布局指南等内容。此外，还提供了TI社区资源的链接，方便设计者获取更多技术支持和解决方案。