Texas Instruments TPS22995H-Q1汽车负载开关集成了19mΩ N沟道MOSFET，可在0.8V至5.5V输入电压范围内工作，最大连续电流为3A。TPS22995H-Q1由开/关输入（ON）控制，能够直接连接低压GPIO信号。TPS22995H-Q1在开关关闭时提供快速输出放电，将输出电压拉至已知的0V状态。此外，该器件还提供可调节上升功能，旨在限制具有高容性负载的浪涌电流。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS22995H-Q1汽车负载开关数据手册.pdf

TI TPS22995H-Q1开关的引脚可耐受高湿度条件。这意味着，无论哪个引脚与GND或电源之间发生100kΩ短路，该器件都能正常运行。时序引脚 (RT) 受高湿度影响时，预计时序保持在+/-20%范围内。

TPS22995H-Q1采用2.8 mm × 2.9 mm 6引脚SOT封装，间距为0.5 mm。该器件在自然通风环境下的额定运行温度范围为–40°C至+125 °C。

特性

• 符合汽车应用类AEC-Q100标准：
  • 温度等级1级：-40°C至125°C，TA
• 输入工作电压范围（V IN ）：0.8V至5.5V
• 偏置电压 电源 （V Bias）：1.5V至5.5V
• 持续电流：3 A（最大值）
• 导通电阻（R ON ）：19mΩ（典型值）
• 可通过外部电阻器进行压摆率控制
• 快速输出放电（QOD）：100Ω（典型值）
• 热关断
• 耐湿引脚：
  • 100kΩ接地短路
  • 100kΩ电源短路
• 智能ON引脚下拉电阻（R PD、ON ）：
  • ON ≥ VIH（I ON ）：25nA（最大值）
  • ON ≤ VIL（R PD、ON ）：500kΩ（典型值）
• 低功耗：
  • 导通状态（I Q ）：10µA（典型值）
  • 关断状态（I SD ）：0.1µA（典型值）

框图

典型应用图

TPS22995H-Q1汽车负载开关技术解析与应用指南

产品概述

TPS22995H-Q1是德州仪器(TI)推出的符合AEC-Q100标准的汽车级负载开关，采用6引脚SOT-23封装(2.8mm×2.9mm)。该器件集成了19mΩ超低导通电阻的N沟道MOSFET，支持0.8V至5.5V宽输入电压范围和3A最大连续电流，专为汽车电子系统设计。

核心特性

• ‌超低导通电阻‌：典型值仅19mΩ(5V VBIAS)
• ‌宽工作范围‌：输入电压0.8-5.5V，环境温度-40°C至+125°C
• ‌智能控制功能‌：
  • 可调上升时间控制(通过外部电阻)
  • 快速输出放电(QOD)功能(100Ω典型值)
  • 智能ON引脚下拉(500kΩ典型值)
• ‌高可靠性设计‌：
  • 耐受100kΩ引脚对地/电源短路
  • 集成热关断保护(170°C触发)
  • 湿度环境适应性(时序偏差<±20%)

关键参数分析

电气特性对比

参数	VBIAS=5V	VBIAS=3.3V	VBIAS=1.5V	单位
静态电流	10μA	8.5μA	10μA	typ
关断电流	0.1μA	0.1μA	0.1μA	typ
导通电阻	19mΩ	19mΩ	22mΩ	typ
QOD电阻	100Ω	100Ω	100Ω	typ

开关特性(VIN=5V)

参数	RT=1kΩ	RT=5kΩ	RT=10kΩ	单位
开启时间	294μs	790μs	1520μs	typ
上升时间	166μs	607μs	1180μs	typ
下降时间	60.3μs	242μs	465μs	typ

功能架构与引脚定义

功能框图

器件包含以下关键模块：

1. ‌电荷泵‌：驱动内部N-MOSFET
2. ‌控制逻辑‌：处理ON引脚信号
3. ‌驱动电路‌：控制功率开关
4. ‌保护电路‌：集成热关断和QOD功能

引脚功能

引脚	名称	类型	描述
1	VBIAS	P	偏置电源(1.5-5.5V)
2	VIN	P	开关输入(0.8-5.5V)
3	ON	O	使能控制(兼容GPIO)
4	GND	G	器件地
5	VOUT	P	开关输出
6	RT	I	上升时间控制电阻连接

典型应用设计

汽车电子系统

• ‌信息娱乐系统‌：显示屏电源管理
• ‌仪表集群‌：背光控制
• ‌ADAS系统‌：传感器电源时序控制

设计要点

1. ‌输入电容选择‌：
   • 推荐1μF陶瓷电容
   • 低ESR类型(Murata GRM系列)
   • 尽量靠近VIN引脚布局
2. ‌上升时间配置‌：
   • 计算公式：tR = (0.0246VIN + 0.0308)×RT + 3.3219VIN + 6.7312
   • 典型配置：
     • RT=1kΩ → 166μs@5V
     • RT=10kΩ → 1.52ms@5V
3. ‌热设计考虑‌：
   • 结到环境热阻：120.6°C/W
   • 建议使用2oz铜厚PCB
   • 添加散热过孔阵列

可靠性测试数据

环境适应性

测试项目	条件	结果
湿度测试	100kΩ短路	功能正常
温度循环	-40°C至125°C	符合AEC-Q100
ESD等级	HBM/CDM	±2kV/±1kV

长期可靠性

• 预计MTBF > 1,000,000小时
• 潮湿敏感等级(MSL)：Level-1
• 回流焊峰值温度：260°C

选型比较

型号	导通电阻	最大电流	封装	特点
TPS22995H-Q1	19mΩ	3A	SOT-23-6	汽车级，湿度耐受
TPS22992-Q1	28mΩ	2A	DSBGA-4	超小尺寸
TPS22994-Q1	36mΩ	1.5A	WSON-6	低静态电流