Texas Instruments TPS22963/64負(fù)載開關(guān)是一款具有受控接通功能的小型超低RON負(fù)載開關(guān)。該器件采用低RDSON N溝道MOSFET，可以在1V至5.5V的輸入電壓范圍內(nèi)工作。它還可以開關(guān)高達(dá)3A的電流。集成的電荷泵可偏置NMOS開關(guān)，獲得低開關(guān)導(dǎo)通電阻。開關(guān)由開/關(guān)輸入 (ON) 控制，能夠直接與低壓GPIO控制信號連接。TPS22963/64器件的上升時(shí)間由內(nèi)部控制，以避免浪涌電流。

數(shù)據(jù)手冊；*附件：Texas Instruments TPS22963，64負(fù)載開關(guān)數(shù)據(jù)手冊.pdf

TPS22963/64提供反向電流保護(hù)。當(dāng)電源開關(guān)被禁用時(shí)，該器件將不允許電流流入開關(guān)的輸入側(cè)。該功能僅在器件被禁用時(shí)才激活，允許為某些應(yīng)用提供有意的反向電流（當(dāng)開關(guān)被啟用時(shí)）。Texas Instruments TPS22963/64采用節(jié)省空間的6引腳WCSP封裝。該器件在自然通風(fēng)的溫度范圍內(nèi)（–40°C至+85°C）額定運(yùn)行。

特性

• 集成式N溝道負(fù)載開關(guān)
• 輸入電壓范圍：1V至5.5V
• 內(nèi)部直通-FET RDSON = 8mΩ（典型值）
• 超低導(dǎo)通電阻
  • RON = 13mΩ（典型值）（VIN = 5V時(shí)）
  • RON = 14mΩ（典型值）（VIN = 3.3V時(shí)）
  • RON = 18mΩ（典型值）（VIN = 1.8V時(shí)）
• 最大連續(xù)開關(guān)電流：3A
• 反向電流保護(hù)（當(dāng)禁用時(shí)）
• 低關(guān)斷電流 (760nA)
• 低閾值（1.3V）GPIO控制輸入
• 具有受控壓擺率，可避免浪涌電流
• 快速輸出放電（僅限TPS22964）
• 六端子晶片級封裝（所示為標(biāo)稱尺寸）
  • 0.9mm x 1.4mm，0.5mm腳距，0.5mm高度
• 根據(jù)JESD 22標(biāo)準(zhǔn)測試的ESD性能
  • 2kV人體模型（A114-B，II類）
  • 500V充電器件模型 (C101)

功能框圖

TPS22963/64負(fù)載開關(guān)技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

TPS22963C和TPS22964C是德州儀器(TI)推出的兩款5.5V、3A負(fù)載開關(guān)，采用13mΩ超低導(dǎo)通電阻設(shè)計(jì)，具有反向電流保護(hù)和可控開啟特性。這兩款器件基于集成N溝道MOSFET架構(gòu)，主要面向空間受限的便攜式電子設(shè)備。

?關(guān)鍵特性?：

• 超低導(dǎo)通電阻：13mΩ典型值(5V時(shí))
• 寬輸入電壓范圍：1V至5.5V
• 最大連續(xù)開關(guān)電流：3A
• 低靜態(tài)電流：17μA(典型值)
• 低閾值(1.3V)GPIO控制輸入
• 集成反向電流保護(hù)(禁用時(shí))
• 快速輸出放電功能(TPS22964C特有)
• 緊湊型WCSP封裝(1.4mm×0.9mm)

二、核心功能解析

1. 開關(guān)控制機(jī)制

通過ON引腳實(shí)現(xiàn)控制：

• ? 高電平(VIH) ?：開啟開關(guān)，VIH閾值隨VIN變化：
  • VIN≥2.5V時(shí)：1.3V
  • VIN=1-2.49V時(shí)：1.1V
• ? 低電平(VIL) ?：關(guān)閉開關(guān)，典型滯后電壓115mV

2. 反向電流保護(hù)

當(dāng)開關(guān)禁用時(shí)：

• 阻止電流從VOUT流向VIN
• 保護(hù)條件：VIN>1V或VOUT>1V
• 典型反向漏電流僅-2.1μA(5V時(shí))

3. 快速輸出放電(TPS22964C)

• 禁用時(shí)通過273Ω電阻放電
• 防止輸出端浮空
• 放電時(shí)間常數(shù)：τ=273Ω×COUT

4. 受控開啟特性

• 內(nèi)置緩啟動(dòng)電路
• 典型上升時(shí)間：
  • 715μs(3.3V時(shí))
  • 890μs(5V時(shí))
• 有效抑制浪涌電流

三、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 外圍元件選型

? 輸入電容(CIN) ?：

• 推薦值：1μF陶瓷電容
• 位置：盡量靠近VIN和GND引腳
• 作用：抑制輸入電壓跌落

? 輸出電容(COUT) ?：

• 推薦值：0.1μF陶瓷電容
• 位置：盡量靠近VOUT和GND引腳
• 作用：濾波和負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)

3. PCB布局指南

?關(guān)鍵原則?：

1. 輸入/輸出電容就近放置
2. 使用寬走線降低寄生電感
3. GND引腳充分鋪銅
4. 熱敏感應(yīng)用添加散熱過孔

?布局示例?：

• 整體解決方案尺寸：<10mm2
• 功率回路面積最小化
• 采用單點(diǎn)接地設(shè)計(jì)

四、應(yīng)用場景推薦

1. ?便攜設(shè)備電源管理?
   • 智能手機(jī)子系統(tǒng)電源隔離
   • 平板電腦外圍模塊供電
2. ?電源時(shí)序控制?
   • 多電壓域上電時(shí)序管理
   • 級聯(lián)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)時(shí)序
3. ?低功耗設(shè)計(jì)?
   • 待機(jī)模塊電源切斷
   • 電池供電設(shè)備漏電流優(yōu)化
4. ?接口保護(hù)?
   • USB端口電源控制
   • 熱插拔保護(hù)電路

五、性能對比

六、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. 高溫環(huán)境需降額使用，結(jié)溫不超過125°C
2. 大電流應(yīng)用需確保PCB銅厚足夠
3. 時(shí)序控制應(yīng)用中注意使能信號延遲
4. 輸出電容值不宜超過輸入電容值
5. 1.8V以下供電時(shí)導(dǎo)通電阻會增大