Texas Instruments TPS22963/64负载开关是一款具有受控接通功能的小型超低RON负载开关。该器件采用低RDSON N沟道MOSFET，可以在1V至5.5V的输入电压范围内工作。它还可以开关高达3A的电流。集成的电荷泵可偏置NMOS开关，获得低开关导通电阻。开关由开/关输入 (ON) 控制，能够直接与低压GPIO控制信号连接。TPS22963/64器件的上升时间由内部控制，以避免浪涌电流。

数据手册；*附件：Texas Instruments TPS22963，64负载开关数据手册.pdf

TPS22963/64提供反向电流保护。当电源开关被禁用时，该器件将不允许电流流入开关的输入侧。该功能仅在器件被禁用时才激活，允许为某些应用提供有意的反向电流（当开关被启用时）。Texas Instruments TPS22963/64采用节省空间的6引脚WCSP封装。该器件在自然通风的温度范围内（–40°C至+85°C）额定运行。

特性

• 集成式N沟道负载开关
• 输入电压范围：1V至5.5V
• 内部直通-FET RDSON = 8mΩ（典型值）
• 超低导通电阻
  • RON = 13mΩ（典型值）（VIN = 5V时）
  • RON = 14mΩ（典型值）（VIN = 3.3V时）
  • RON = 18mΩ（典型值）（VIN = 1.8V时）
• 最大连续开关电流：3A
• 反向电流保护（当禁用时）
• 低关断电流 (760nA)
• 低阈值（1.3V）GPIO控制输入
• 具有受控压摆率，可避免浪涌电流
• 快速输出放电（仅限TPS22964）
• 六端子晶片级封装（所示为标称尺寸）
  • 0.9mm x 1.4mm，0.5mm脚距，0.5mm高度
• 根据JESD 22标准测试的ESD性能
  • 2kV人体模型（A114-B，II类）
  • 500V充电器件模型 (C101)

功能框图

TPS22963/64负载开关技术解析与应用指南

一、产品概述

TPS22963C和TPS22964C是德州仪器(TI)推出的两款5.5V、3A负载开关，采用13mΩ超低导通电阻设计，具有反向电流保护和可控开启特性。这两款器件基于集成N沟道MOSFET架构，主要面向空间受限的便携式电子设备。

‌关键特性‌：

• 超低导通电阻：13mΩ典型值(5V时)
• 宽输入电压范围：1V至5.5V
• 最大连续开关电流：3A
• 低静态电流：17µA(典型值)
• 低阈值(1.3V)GPIO控制输入
• 集成反向电流保护(禁用时)
• 快速输出放电功能(TPS22964C特有)
• 紧凑型WCSP封装(1.4mm×0.9mm)

二、核心功能解析

1. 开关控制机制

通过ON引脚实现控制：

• ‌ 高电平(VIH) ‌：开启开关，VIH阈值随VIN变化：
  • VIN≥2.5V时：1.3V
  • VIN=1-2.49V时：1.1V
• ‌ 低电平(VIL) ‌：关闭开关，典型滞后电压115mV

2. 反向电流保护

当开关禁用时：

• 阻止电流从VOUT流向VIN
• 保护条件：VIN>1V或VOUT>1V
• 典型反向漏电流仅-2.1µA(5V时)

3. 快速输出放电(TPS22964C)

• 禁用时通过273Ω电阻放电
• 防止输出端浮空
• 放电时间常数：τ=273Ω×COUT

4. 受控开启特性

• 内置缓启动电路
• 典型上升时间：
  • 715µs(3.3V时)
  • 890µs(5V时)
• 有效抑制浪涌电流

三、典型应用设计

1. 外围元件选型

‌ 输入电容(CIN) ‌：

• 推荐值：1µF陶瓷电容
• 位置：尽量靠近VIN和GND引脚
• 作用：抑制输入电压跌落

‌ 输出电容(COUT) ‌：

• 推荐值：0.1µF陶瓷电容
• 位置：尽量靠近VOUT和GND引脚
• 作用：滤波和负载瞬态响应

3. PCB布局指南

‌关键原则‌：

1. 输入/输出电容就近放置
2. 使用宽走线降低寄生电感
3. GND引脚充分铺铜
4. 热敏感应用添加散热过孔

‌布局示例‌：

• 整体解决方案尺寸：<10mm²
• 功率回路面积最小化
• 采用单点接地设计

四、应用场景推荐

1. ‌便携设备电源管理‌
   • 智能手机子系统电源隔离
   • 平板电脑外围模块供电
2. ‌电源时序控制‌
   • 多电压域上电时序管理
   • 级联设计实现自动时序
3. ‌低功耗设计‌
   • 待机模块电源切断
   • 电池供电设备漏电流优化
4. ‌接口保护‌
   • USB端口电源控制
   • 热插拔保护电路

五、性能对比

参数	TPS22963C	TPS22964C
导通电阻(3.3V)	14mΩ	14mΩ
快速输出放电	无	273Ω
上升时间(3.3V)	715µs	715µs
封装	WCSP-6	WCSP-6

六、设计注意事项

1. 高温环境需降额使用，结温不超过125°C
2. 大电流应用需确保PCB铜厚足够
3. 时序控制应用中注意使能信号延迟
4. 输出电容值不宜超过输入电容值
5. 1.8V以下供电时导通电阻会增大