‌TI TPS22997负载开关技术解析与应用指南

Texas Instruments TPS22997负载开关是一款单通道开关，可提供可配置的上升时间来尽量减小浪涌电流。该负载开关可在0.1V至5.5V输入电压范围内运行，具有10A 的最大持续电流。TPS22997由使能引脚 (ON) 控制，该引脚能够直接连接低电压GPIO信号(VIH = 0.8V) 。特性包括可调压摆率控制、可调节快速输出放电 (QOD)、开漏 电源正常 (PG) 信号和热关断。该器件采用1.5mm x 2.0mm、0.5mm脚距、10引脚WQFN封装 (RYZ)。TPS22997负载开关可-40°C至125°C温度范围内工作，非常适合用于固态硬盘、PC和笔记本电脑、工业PC和光学模块。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS22997负载开关数据手册.pdf

特性

• 输入工作电压范围 (V IN )：0.1V至5.5V
• 偏置电压范围：1.5V至5.5V
• 最大持续电流：10A
• 导通电阻 (R ON ) ：4mΩ（典型值）
• 可调压摆率控制
• 可调节快速输出放电 (QOD)
• 开漏输出电源良好 (PG) 信号
• 热关断
• 低功耗：
  • 导通状态 (I Q )：10μA（典型值）
  • 关断状态 (I SD )：0.1μA（典型值）
• ON引脚智能下拉电阻 (R PD , ON)
  • ON ≥ VIH (I ON )：25nA（典型值）
  • ON ≤ VIL (R PD , ON)：500kΩ（典型值）

框图

应用电路

‌TI TPS22997负载开关技术解析与应用指南‌

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‌一、核心特性概述‌

德州仪器（TI）TPS22997是一款高性能单通道负载开关，专为现代电子系统设计，具有以下突出特性：

• ‌超低导通阻抗‌：4mΩ典型值（最大7mΩ@125℃），支持10A持续电流，功率损耗降低70%以上
• ‌宽电压工作范围‌：输入电压0.1V至5.5V，兼容3.3V/5V系统
• ‌智能控制特性‌：
  • 可调上升时间（通过CT引脚100-4700pF电容配置）
  • 快速输出放电（QOD）功能，支持50Ω内部放电电阻或外部可调方案
  • 开漏Power Good（PG）信号，指示负载就绪状态
• ‌先进保护机制‌：集成150℃热关断（带20℃迟滞）、±2kV HBM ESD防护

二、典型应用场景‌

1. ‌SSD电源管理‌：
   • 利用4mΩ导通电阻减少3.3V/5V路径损耗
   • 通过CT=220pF实现309μs软启动，保护NAND闪存
2. ‌工业PC模块‌：
   • QOD功能确保快速断电（tFALL<120μs）
   • -40℃至125℃宽温域工作
3. ‌光模块供电‌：
   • 0.8V低电压门限直接受控于FPGA GPIO
   • PG信号反馈至MCU实现故障监控

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‌三、设计要点‌

‌1. 布局优化建议‌

• ‌关键路径布线‌：
  • VIN/VOUT采用≥2mm宽铜箔（承载10A电流）
  • CT电容需靠近引脚放置（容差<5%）
• ‌散热设计‌：
  • RYZ封装θJA=83.7°C/W，建议使用4×0.3mm过孔阵列散热

‌2. 外围元件选型‌

元件类型	推荐参数	功能说明
CBIAS	1μF X7R	偏置电压滤波
RPG	10kΩ	PG上拉电阻
RQOD	2kΩ	放电速率调节

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‌四、性能对比‌

参数	TPS22997	竞品典型值	优势分析
导通电阻@5V	4mΩ	10mΩ	降低60%功率损耗
使能信号门限	0.8V	1.2V	兼容更低电压GPIO
静态功耗（关断）	0.1μA	1μA	电池应用场景优化