Texas Instruments TPS22992x负载开关是一款具有8.7m Ω功率MOSFET的单通道负载开关，设计用于在高达5.5V、6A的应用中最大化功率密度。可配置上升时间为电源排序提供了灵活性，并最大限度减少了高电容负载下的浪涌电流。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS22992x负载开关数据手册.pdf

该开关由使能引脚 (ON) 控制，该引脚可直接与低压GPIO信号 (VIH = 0.8V) 连接。TPS22992x器件有可选的QOD引脚，用于在开关关闭时快速让输出放电，并可通过外部电阻器调整输出下降时间 (tFALL)。器件上电源良好 (PG) 信号在主MOSFET完全打开时指示，可以用于启用下游负载。

TPS22992x两款器件均具有热关断功能，确保在高温环境中提供保护。TPS22992S器件还集成了过电流保护功能，防止在运行或启动过程中输出与地短路对器件造成损坏。

Texas Instruments TPS22992采用1.25mm × 1.25mm、0.4mm间距、8引脚WQFN封装，适用于小尺寸应用。TPS22992S器件采用1.5mm × 1.25mm、0.5mm间距、8引脚WQFN封装，适用于需要更宽引脚间距的场合。两款器件均工作在–40°C至+125°C自然通风温度范围内。

特性

• 输入工作电压范围 (V IN )
  • TPS22992：0.1V至5.5V
  • TPS22992S：1V至5.5V
• 偏置电压电源 (V BIAS )：1.5V至5.5V
• 最大持续电流： 6A
• 8.7mΩ（典型值）导通电阻 (R ON )
• 可调转换速度控制
• 可调快速输出放电 (QOD)
• 开漏电源良好 (PG) 信号
• 低功耗
  • ON态 (I Q )：10µA（典型值）对于TPS22992
  • ON态 (I Q )：30µA（典型值）对于TPS22992S
  • OFF态 (I SD )：0.1µA（典型值）
• 短路保护（仅限于TPS22992S）
• 热关断
• 智能ON引脚下拉 (R PD,ON )
• 25nA（典型值）ON ≥ VIH (I ON )
• 500kΩ（典型值）ON ≤ VIL (R PD,ON )

功能框图

TPS22992x系列负载开关技术解析与应用指南

产品概述

Texas Instruments的TPS22992x系列是专为高密度电源设计优化的高性能负载开关，包含TPS22992和TPS22992S两个型号。该系列采用先进的MOSFET技术，提供8.7mΩ(典型值)的超低导通电阻，支持最高6A的连续电流和5.5V的工作电压。

‌关键差异‌：

• TPS22992：输入电压范围0.1V至5.5V
• TPS22992S：输入电压范围1V至5.5V，额外集成短路保护功能

核心特性

1. ‌高效能参数‌：
   • 超低导通电阻：8.7mΩ(典型值，VBIAS=5V时)
   • 极低静态电流：
     • TPS22992：10μA(典型值)
     • TPS22992S：30μA(典型值)
   • 关断状态漏电流：仅0.1μA(典型值)
2. ‌智能控制功能‌：
   • 可调上升时间(通过CT引脚电容配置)
   • 可配置快速输出放电(QOD)功能
   • 开漏Power Good(PG)信号输出
   • 智能ON引脚下拉电阻(500kΩ典型值)
3. ‌全面保护机制‌：
   • 热关断保护(170°C触发)
   • TPS22992S特有短路保护功能
     • 高阈值短路电流：11A(典型值)
     • 低阈值短路电流：1.5A(典型值)
     • 短路响应时间：5μs(典型值)

典型应用分析

电源时序控制

TPS22992x特别适合多电源系统的时序管理。通过CT引脚外接电容可精确控制上升时间，避免多电源上电时的竞争问题。例如：

• CT=1000pF时，5V输入的上升时间约为1430μs
• CT=4700pF时，可延长至6130μs

计算公式：
tR = VIN × (0.27 × CT + 25.5) + 24.9
(其中tR单位为μs，VIN单位为V，CT单位为pF)

浪涌电流抑制

对于大容性负载场景，可通过调整上升时间有效限制浪涌电流。以47μF负载电容为例：

• 目标浪涌电流≤200mA时，需设置上升时间≥1175μs
• 选择CT=1000pF可满足要求(实测浪涌电流约190mA)

快速放电应用

QOD功能提供三种配置方式：

1. 内部电阻放电：QOD直接连接VOUT，利用内部25Ω电阻
2. 外部电阻放电：通过REXT调节放电速率
3. 禁用放电：QOD悬空，输出保持浮空

设计要点

1. ‌布局建议‌：
   • 输入/输出电容尽量靠近器件引脚
   • 使用宽走线降低寄生电感影响
   • VBIAS引脚需单独1.5-5.5V偏置供电
2. ‌热管理‌：
   • 结至环境热阻：110°C/W(RXP封装)
   • 大电流应用时需考虑PCB散热设计
3. ‌选型指南‌：
   • 超低电压应用选TPS22992(支持0.1V输入)
   • 需要短路保护选TPS22992S
   • 空间受限选RXN封装(1.25×1.25mm)

性能曲线解读

1. ‌导通电阻特性‌：
   • 随温度升高而增大(25°C至125°C约增加60%)
   • 低偏置电压时显著升高(VBIAS=1.5V时约12.7mΩ)
2. ‌时序特性‌：
   • 上升时间与输入电压成反比
   • 延迟时间相对稳定(约500μs)