Texas Instruments TPS22998單通道負(fù)載開(kāi)關(guān)具有可配置上升時(shí)間，從而可更大限度地降低浪涌電流。該器件包含一個(gè)可在0.2V至5.5V輸入電壓范圍內(nèi)運(yùn)行的N溝道 MOSFET，并且支持10A的最大連續(xù)電流。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS22998單通道負(fù)載開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

開(kāi)關(guān)可由一個(gè)打開(kāi)和關(guān)閉輸入 (ON) 控制，此輸入可與低壓控制信號(hào) (V IH =0.9V) 直接連接。TPS22998在開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)具有固定快速輸出放電，將輸出下拉至接地。

Texas Instruments TPS22998采用10引腳WQFN封裝 (RYZ)（1.5mm × 2mm，間距為0.5mm）并可在自然通風(fēng)條件下的 –40°C至+105°C溫度范圍運(yùn)行。

特性

• 輸入工作電壓范圍 (V IN )：0.2V至5.5V
• 偏置電壓范圍：2.2V至5.5V
• 最大持續(xù)電流：10A
• 導(dǎo)通電阻 (R on ) ：4mΩ（典型值）
• 帶三態(tài)引腳的可調(diào)壓擺率
• 快速輸出放電 (QOD)：50Ω
• 熱關(guān)斷
• 低功耗
  • 15μA（典型值） 導(dǎo)通狀態(tài) (I Q )
  • 3μA（典型值） 關(guān)斷狀態(tài) (I SD )

功能框圖

TPS22998單通道負(fù)載開(kāi)關(guān)技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心特性

TPS22998是德州儀器(TI)推出的高性能單通道負(fù)載開(kāi)關(guān)，具有以下突出特性：

• ?超低導(dǎo)通電阻?：僅4mΩ(典型值)，顯著降低功率損耗
• ?大電流能力?：支持最大10A連續(xù)電流，峰值可達(dá)15A
• ?寬電壓范圍?：輸入工作電壓0.2V-5.5V，偏置電壓2.2V-5.5V
• ?智能控制?：支持可調(diào)上升時(shí)間，通過(guò)CT引腳實(shí)現(xiàn)三種不同轉(zhuǎn)換速率
• ?快速放電?：內(nèi)置50Ω快速輸出放電(QOD)電阻

該器件采用1.5×2.0mm WQFN-10封裝，工作溫度范圍-40°C至+105°C，特別適合固態(tài)硬盤(pán)、工業(yè)PC和光模塊等應(yīng)用場(chǎng)景。

二、關(guān)鍵參數(shù)分析

1. 電氣性能亮點(diǎn)

• ?靜態(tài)電流?：
  • 開(kāi)啟狀態(tài)：15μA(典型值)
  • 關(guān)閉狀態(tài)：3μA(典型值)
• ?開(kāi)關(guān)特性?：
  • 開(kāi)啟時(shí)間：37μs至3728μs(可通過(guò)CT引腳配置)
  • 關(guān)閉時(shí)間：3μs(典型值)
• ?保護(hù)功能?：
  • 熱關(guān)斷：150°C(典型值)觸發(fā)，20°C滯后
  • ESD保護(hù)：±2000V HBM，±1000V CDM

2. 熱性能參數(shù)

三、引腳功能詳解

1. ? VBIAS(引腳1) ?：器件偏置電源(2.2V-5.5V)
2. ? VIN(引腳2-4) ?：開(kāi)關(guān)輸入端，需并聯(lián)多個(gè)引腳以降低阻抗
3. ? GND(引腳5) ?：器件接地
4. ? VOUT(引腳6-8) ?：開(kāi)關(guān)輸出端，同樣采用多引腳并聯(lián)設(shè)計(jì)
5. ? CT(引腳9) ?：上升時(shí)間控制引腳(三態(tài)配置)
6. ? ON(引腳10) ?：使能控制引腳(VIH=0.9V)

四、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 浪涌電流抑制方案

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

• 計(jì)算公式：Iinrush = CL × dVOUT/dt
• 示例配置：
  • CL=470μF，VIN=1.8V
  • 目標(biāo)浪涌電流<1A → 需要>677μs上升時(shí)間
  • 將CT引腳接VBIAS可獲得900μs上升時(shí)間

?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
• 對(duì)稱布局減少熱電偶效應(yīng)

2. 電源時(shí)序控制

利用可調(diào)上升時(shí)間特性，可實(shí)現(xiàn)：

• 多電源軌有序上電
• 敏感電路延遲供電
• 大容量負(fù)載軟啟動(dòng)

五、選型與設(shè)計(jì)建議

1. ?熱管理?：
   • 滿負(fù)荷工作時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)溫
   • 增加PCB銅箔面積散熱
   • 避免長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)7A工作
2. ?可靠性設(shè)計(jì)?：
   • 輸入側(cè)增加TVS二極管防護(hù)
   • 遵循TI布局指南
   • 控制環(huán)境溫度不超過(guò)85°C
3. ?替代方案?：
   • 低電流應(yīng)用：TPS22916(6A)
   • 高壓應(yīng)用：TPS22975(18V)