TPS22995低导通电阻负载开关技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TPS22995导通电阻负载开关支持可配置上升时间,以最大限度地减小浪涌电流。该单通道负载开关包含一个可在0.4V至5.5V输入电压范围内运行的N沟道MOSFET,并且支持3.8A的最大连续电流。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS22995导通电阻负载开关数据手册.pdf

TI TPS22995开关由开/关输入 (on) 控制,能够直接连接低压控制信号。另外,TPS22995还可在开关关闭时提供快速输出放电,从而将输出电压降至已知的0V状态。

TPS22995采用两个6引脚WQFN封装,具有0.4mm和0.5mm选项。该器件可在–40°C至+125°C自由空气温度范围内工作。

特性

  • 输入工作电压范围 (V IN ) :0.4V至5.5V
  • 偏置电压电源 (V Bias ) :1.5V至5.5V
  • 最大连续电流:3.8A
  • 18mΩ(典型值) 导通电阻 (R On )
  • 通过外部电容器实现可调压摆率控制
  • 100Ω(典型值) 快速输出放电(QOD)
  • 热关断
  • 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:
    • 10uA(典型值) 导通状态 (I Q )
    • 0.1uA(典型值) 关断状态 (I SD )

框图

MOSFET

典型应用图

MOSFET

TPS22995低导通电阻负载开关技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

TPS22995是德州仪器(TI)推出的高性能负载开关,具有以下突出特性:

  • 超低导通电阻‌:18mΩ(典型值),显著降低压降损耗
  • 宽电压工作范围‌:输入电压0.4V-5.5V,偏置电压1.5V-5.5V
  • 大电流能力‌:支持3.8A最大连续电流
  • 可调上升时间‌:通过外部电容控制输出斜率(100pF-4700pF)
  • 快速输出放电‌:内置100Ω QOD电阻
  • 智能电源管理‌:
    • 工作状态静态电流:10μA
    • 关断状态电流:0.1μA
  • 多重保护机制‌:热关断(170°C触发)、过流保护

二、关键电气参数

2.1 基本规格

参数条件典型值单位
导通电阻VBIAS=5V, IOUT=200mA18
最大电流连续工作3.8A
静态电流工作状态10μA
关断电流ON=0V0.1μA
传播延迟RL=100Ω, CL=10μF5μs

2.2 温度特性

  • 工作温度范围:-40°C至+125°C
  • 热阻参数:
    • RθJA=143.5°C/W(RZF封装)
    • RθJB=47.8°C/W(RZF封装)

三、应用场景

  1. 移动设备电源管理‌:
    • 平板电脑/笔记本的电源轨切换
    • 延长电池续航的低功耗设计
  2. 工业控制系统‌:
    • PLC模块的电源分配
    • 现场设备的浪涌电流限制
  3. 嵌入式系统‌:
    • 多电压域间的电源隔离
    • 按需启停的外设供电

四、设计注意事项

  1. 热计算‌:
    PD=(VIN-VOUT)×IOUT ≤ (125-TA)/RθJA
  2. 启动时序‌:
    • 典型启动时间62.5μs
    • 需确保VBIAS先于VIN上电
  3. 故障处理‌:
    • 热关断后需冷却20°C自动恢复
    • 避免持续工作在极限电流
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