‌TPL5110-Q1 Nano-Power System Timer 技术文档总结

TPL5110-Q1 Nano 定时器是一款低功耗、符合 AEC-Q100 标准的定时器，具有集成 MOSFET 驱动器，非常适合占空比或电池供电应用中的电源门控。TPL5110-Q1 仅消耗 35nA，可以使能电源线并大幅降低睡眠期间的整个系统待机电流。这种节能使得使用更小的电池成为可能，使其非常适合能量收集或无线传感器应用。TPL5110-Q1 提供 100ms 至 7200s 的可选时序间隔，专为电源门控应用而设计。此外，TPL5110-Q1 具有独特的一次性功能，定时器仅为 MOSFET 供电一个周期。TPL5110-Q1 采用 6 引脚 SOT23 封装。
*附件：tpl5110-q1.pdf

特性

• 符合汽车应用标准
• AEC-Q100 符合以下标准：
  • 器件温度等级 1：–40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • 设备 HBM ESD 分类 2 级
  • 设备 CDM ESD 分类等级 C5
• 功能安全功能
  • 可用于帮助功能安全系统设计的文档
• 2.5 V 时电流消耗为 35 nA（典型值）
• 电源电压范围为 1.8 V 至 5.5 V
• 可选时间间隔：100 ms 至 7200 s
• 定时器精度：1%（典型值）
• 电阻器可选时间间隔
• 手动 MOSFET 上电
• 一次性功能
• TPL5x10Q 系列 AEC-Q100 纳米功率系统定时器：
  • TPL5010-Q1： 具有可编程延迟范围的看门狗功能
  • TPL5110-Q1： 具有可编程延迟范围和单次功能的MOS驱动器

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPL5110-Q1是德州仪器（TI）推出的符合AEC-Q100标准的纳瓦级系统定时器，专为汽车和电池供电应用设计。其主要功能是通过周期性或单次触发模式控制MOSFET开关，实现系统电源门控，显著降低待机功耗（典型电流仅35nA@2.5V）。

‌2. 关键特性‌

• ‌低功耗‌：工作电流35nA（典型值），支持1.8V至5.5V宽电压范围。
• ‌高精度定时‌：可编程时间间隔100ms至7200s，典型精度±1%。
• ‌汽车级认证‌：符合AEC-Q100 Grade 1标准（-40°C至125°C）。
• ‌功能安全‌：提供功能安全设计文档支持。
• ‌工作模式‌：
  • ‌定时器模式‌：周期性唤醒系统。
  • ‌单次模式‌：仅触发一次后需手动复位。
• ‌封装‌：6引脚SOT-23（3mm×3mm）。

‌3. 应用场景‌

• 电动汽车（如车门把手电路、离合器驱动）。
• 电池供电系统（无线传感器、能量收集）。
• 智能钥匙、入侵检测等低功耗场景。

‌4. 核心功能详解‌

• ‌DRV引脚‌：驱动MOSFET开关，低电平有效，脉冲宽度由DONE信号或预设时间控制。
• ‌DONE引脚‌：接收微控制器反馈信号，提前终止DRV脉冲以节能。
• ‌DELAY/M_DRV引脚‌：
  • 外接电阻（500Ω–170kΩ）设定时间间隔，公式计算精度达±0.6%。
  • 支持手动MOSFET启动（需≥20ms高电平）。
• ‌抗干扰设计‌：去抖电路避免误触发。

‌5. 设计要点‌

• ‌布局建议‌：缩短DELAY/M_DRV走线以减少寄生电容，DRV引脚靠近MOSFET栅极。
• ‌电阻选型‌：推荐1%精度电阻，并联组合可逼近理论值（如107kΩ∥124kΩ实现57.44kΩ）。
• ‌电源设计‌：需添加0.1μF陶瓷去耦电容。

‌6. 性能曲线‌

• 电流消耗随电压/温度变化平缓（1.8V–5.5V全范围<50nA）。
• 振荡器精度受电压/温度影响极小（±0.5%）。

‌7. 版本更新‌

• 2021年9月修订版新增功能安全相关文档支持。

‌文档结构‌
包含特性、应用、引脚定义、电气参数、时序图、典型电路及封装信息，适用于硬件工程师快速实现低功耗电源管理设计。