Texas Instruments TPS22992x負(fù)載開關(guān)是一款具有8.7m Ω功率MOSFET的單通道負(fù)載開關(guān)，設(shè)計(jì)用于在高達(dá)5.5V、6A的應(yīng)用中最大化功率密度?？膳渲蒙仙龝r(shí)間為電源排序提供了靈活性，并最大限度減少了高電容負(fù)載下的浪涌電流。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS22992x負(fù)載開關(guān)數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

該開關(guān)由使能引腳 (ON) 控制，該引腳可直接與低壓GPIO信號(hào) (VIH = 0.8V) 連接。TPS22992x器件有可選的QOD引腳，用于在開關(guān)關(guān)閉時(shí)快速讓輸出放電，并可通過外部電阻器調(diào)整輸出下降時(shí)間 (tFALL)。器件上電源良好 (PG) 信號(hào)在主MOSFET完全打開時(shí)指示，可以用于啟用下游負(fù)載。

TPS22992x兩款器件均具有熱關(guān)斷功能，確保在高溫環(huán)境中提供保護(hù)。TPS22992S器件還集成了過電流保護(hù)功能，防止在運(yùn)行或啟動(dòng)過程中輸出與地短路對(duì)器件造成損壞。

Texas Instruments TPS22992采用1.25mm × 1.25mm、0.4mm間距、8引腳WQFN封裝，適用于小尺寸應(yīng)用。TPS22992S器件采用1.5mm × 1.25mm、0.5mm間距、8引腳WQFN封裝，適用于需要更寬引腳間距的場(chǎng)合。兩款器件均工作在–40°C至+125°C自然通風(fēng)溫度范圍內(nèi)。

特性

• 輸入工作電壓范圍 (V IN )
  • TPS22992：0.1V至5.5V
  • TPS22992S：1V至5.5V
• 偏置電壓電源 (V BIAS )：1.5V至5.5V
• 最大持續(xù)電流： 6A
• 8.7mΩ（典型值）導(dǎo)通電阻 (R ON )
• 可調(diào)轉(zhuǎn)換速度控制
• 可調(diào)快速輸出放電 (QOD)
• 開漏電源良好 (PG) 信號(hào)
• 低功耗
  • ON態(tài) (I Q )：10μA（典型值）對(duì)于TPS22992
  • ON態(tài) (I Q )：30μA（典型值）對(duì)于TPS22992S
  • OFF態(tài) (I SD )：0.1μA（典型值）
• 短路保護(hù)（僅限于TPS22992S）
• 熱關(guān)斷
• 智能ON引腳下拉 (R PD,ON )
• 25nA（典型值）ON ≥ VIH (I ON )
• 500kΩ（典型值）ON ≤ VIL (R PD,ON )

功能框圖

TPS22992x系列負(fù)載開關(guān)技術(shù)解析與應(yīng)用指南

產(chǎn)品概述

Texas Instruments的TPS22992x系列是專為高密度電源設(shè)計(jì)優(yōu)化的高性能負(fù)載開關(guān)，包含TPS22992和TPS22992S兩個(gè)型號(hào)。該系列采用先進(jìn)的MOSFET技術(shù)，提供8.7mΩ(典型值)的超低導(dǎo)通電阻，支持最高6A的連續(xù)電流和5.5V的工作電壓。

?關(guān)鍵差異?：

• TPS22992：輸入電壓范圍0.1V至5.5V
• TPS22992S：輸入電壓范圍1V至5.5V，額外集成短路保護(hù)功能

核心特性

1. ?高效能參數(shù)?：
   • 超低導(dǎo)通電阻：8.7mΩ(典型值，VBIAS=5V時(shí))
   • 極低靜態(tài)電流：
     • TPS22992：10μA(典型值)
     • TPS22992S：30μA(典型值)
   • 關(guān)斷狀態(tài)漏電流：僅0.1μA(典型值)
2. ?智能控制功能?：
   • 可調(diào)上升時(shí)間(通過CT引腳電容配置)
   • 可配置快速輸出放電(QOD)功能
   • 開漏Power Good(PG)信號(hào)輸出
   • 智能ON引腳下拉電阻(500kΩ典型值)
3. ?全面保護(hù)機(jī)制?：
   • 熱關(guān)斷保護(hù)(170°C觸發(fā))
   • TPS22992S特有短路保護(hù)功能
     • 高閾值短路電流：11A(典型值)
     • 低閾值短路電流：1.5A(典型值)
     • 短路響應(yīng)時(shí)間：5μs(典型值)

典型應(yīng)用分析

電源時(shí)序控制

TPS22992x特別適合多電源系統(tǒng)的時(shí)序管理。通過CT引腳外接電容可精確控制上升時(shí)間，避免多電源上電時(shí)的競(jìng)爭問題。例如：

• CT=1000pF時(shí)，5V輸入的上升時(shí)間約為1430μs
• CT=4700pF時(shí)，可延長至6130μs

計(jì)算公式：
tR = VIN × (0.27 × CT + 25.5) + 24.9
(其中tR單位為μs，VIN單位為V，CT單位為pF)

浪涌電流抑制

對(duì)于大容性負(fù)載場(chǎng)景，可通過調(diào)整上升時(shí)間有效限制浪涌電流。以47μF負(fù)載電容為例：

• 目標(biāo)浪涌電流≤200mA時(shí)，需設(shè)置上升時(shí)間≥1175μs
• 選擇CT=1000pF可滿足要求(實(shí)測(cè)浪涌電流約190mA)

快速放電應(yīng)用

QOD功能提供三種配置方式：

1. 內(nèi)部電阻放電：QOD直接連接VOUT，利用內(nèi)部25Ω電阻
2. 外部電阻放電：通過REXT調(diào)節(jié)放電速率
3. 禁用放電：QOD懸空，輸出保持浮空

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. ?布局建議?：
   • 輸入/輸出電容盡量靠近器件引腳
   • 使用寬走線降低寄生電感影響
   • VBIAS引腳需單獨(dú)1.5-5.5V偏置供電
2. ?熱管理?：
   • 結(jié)至環(huán)境熱阻：110°C/W(RXP封裝)
   • 大電流應(yīng)用時(shí)需考慮PCB散熱設(shè)計(jì)
3. ?選型指南?：
   • 超低電壓應(yīng)用選TPS22992(支持0.1V輸入)
   • 需要短路保護(hù)選TPS22992S
   • 空間受限選RXN封裝(1.25×1.25mm)

性能曲線解讀

1. ?導(dǎo)通電阻特性?：
   • 隨溫度升高而增大(25°C至125°C約增加60%)
   • 低偏置電壓時(shí)顯著升高(VBIAS=1.5V時(shí)約12.7mΩ)
2. ?時(shí)序特性?：
   • 上升時(shí)間與輸入電壓成反比
   • 延遲時(shí)間相對(duì)穩(wěn)定(約500μs)