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

數據手冊；*附件：Texas Instruments TPS22963，64負載開關數據手冊.pdf

TPS22963/64提供反向電流保護。當電源開關被禁用時，該器件將不允許電流流入開關的輸入側。該功能僅在器件被禁用時才激活，允許為某些應用提供有意的反向電流（當開關被啟用時）。Texas Instruments TPS22963/64采用節省空間的6引腳WCSP封裝。該器件在自然通風的溫度范圍內（–40°C至+85°C）額定運行。

特性

• 集成式N溝道負載開關
• 輸入電壓范圍：1V至5.5V
• 內部直通-FET RDSON = 8mΩ（典型值）
• 超低導通電阻
  • RON = 13mΩ（典型值）（VIN = 5V時）
  • RON = 14mΩ（典型值）（VIN = 3.3V時）
  • RON = 18mΩ（典型值）（VIN = 1.8V時）
• 最大連續開關電流：3A
• 反向電流保護（當禁用時）
• 低關斷電流 (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（所示為標稱尺寸）
  • 0.9mm x 1.4mm，0.5mm腳距，0.5mm高度
• 根據JESD 22標準測試的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負載開關技術解析與應用指南

一、產品概述

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

?關鍵特性?：

• 超低導通電阻：13mΩ典型值(5V時)
• 寬輸入電壓范圍：1V至5.5V
• 最大連續開關電流：3A
• 低靜態電流：17μA(典型值)
• 低閾值(1.3V)GPIO控制輸入
• 集成反向電流保護(禁用時)
• 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. 開關控制機制

通過ON引腳實現控制：

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

2. 反向電流保護

當開關禁用時：

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

3. 快速輸出放電(TPS22964C)

• 禁用時通過273Ω電阻放電
• 防止輸出端浮空
• 放電時間常數：τ=273Ω×COUT

4. 受控開啟特性

• 內置緩啟動電路
• 典型上升時間：
  • 715μs(3.3V時)
  • 890μs(5V時)
• 有效抑制浪涌電流

三、典型應用設計

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：濾波和負載瞬態響應

3. PCB布局指南

?關鍵原則?：

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
• 采用單點接地設計

四、應用場景推薦

1. ?便攜設備電源管理?
   • 智能手機子系統電源隔離
   • 平板電腦外圍模塊供電
2. ?電源時序控制?
   • 多電壓域上電時序管理
   • 級聯設計實現自動時序
3. ?低功耗設計?
   • 待機模塊電源切斷
   • 電池供電設備漏電流優化
4. ?接口保護?
   • USB端口電源控制
   • 熱插拔保護電路

五、性能對比

六、設計注意事項

1. 高溫環境需降額使用，結溫不超過125°C
2. 大電流應用需確保PCB銅厚足夠
3. 時序控制應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以下供電時導通電阻會增大