Texas Instruments TPS22992x負載開關是一款具有8.7m Ω功率MOSFET的單通道負載開關，設計用于在高達5.5V、6A的應用中最大化功率密度。可配置上升時間為電源排序提供了靈活性，并最大限度減少了高電容負載下的浪涌電流。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS22992x負載開關數據手冊.pdf

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

TPS22992x兩款器件均具有熱關斷功能，確保在高溫環境中提供保護。TPS22992S器件還集成了過電流保護功能，防止在運行或啟動過程中輸出與地短路對器件造成損壞。

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合。兩款器件均工作在–40°C至+125°C自然通風溫度范圍內。

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
• 最大持續電流： 6A
• 8.7mΩ（典型值）導通電阻 (R ON )
• 可調轉換速度控制
• 可調快速輸出放電 (QOD)
• 開漏電源良好 (PG) 信號
• 低功耗
  • ON態 (I Q )：10μA（典型值）對于TPS22992
  • ON態 (I Q )：30μA（典型值）對于TPS22992S
  • OFF態 (I SD )：0.1μA（典型值）
• 短路保護（僅限于TPS22992S）
• 熱關斷
• 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系列負載開關技術解析與應用指南

產品概述

Texas Instruments的TPS22992x系列是專為高密度電源設計優化的高性能負載開關，包含TPS22992和TPS22992S兩個型號。該系列采用先進的MOSFET技術，提供8.7mΩ(典型值)的超低導通電阻，支持最高6A的連續電流和5.5V的工作電壓。

?關鍵差異?：

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

核心特性

1. ?高效能參數?：
   • 超低導通電阻：8.7mΩ(典型值，VBIAS=5V時)
   • 極低靜態電流：
     • TPS22992：10μA(典型值)
     • TPS22992S：30μA(典型值)
   • 關斷狀態漏電流：僅0.1μA(典型值)
2. ?智能控制功能?：
   • 可調上升時間(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)信號輸出
   • 智能ON引腳下拉電阻(500kΩ典型值)
3. ?全面保護機制?：
   • 熱關斷保護(170°C觸發)
   • TPS22992S特有短路保護功能
     • 高閾值短路電流：11A(典型值)
     • 低閾值短路電流：1.5A(典型值)
     • 短路響應時間：5μs(典型值)

典型應用分析

電源時序控制

TPS22992x特別適合多電源系統的時序管理。通過CT引腳外接電容可精確控制上升時間，避免多電源上電時的競爭問題。例如：

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

計算公式：
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

對于大容性負載場景，可通過調整上升時間有效限制浪涌電流。以47μF負載電容為例：

• 目標浪涌電流≤200mA時，需設置上升時間≥1175μs
• 選擇CT=1000pF可滿足要求(實測浪涌電流約190mA)

快速放電應用

QOD功能提供三種配置方式：

1. 內部電阻放電：QOD直接連接VOUT，利用內部25Ω電阻
2. 外部電阻放電：通過REXT調節放電速率
3. 禁用放電：QOD懸空，輸出保持浮空

設計要點

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1.5-5.5V偏置供電
2. ?熱管理?：
   • 結至環境熱阻：110°C/W(RXP封裝)
   • 大電流應用時需考慮PCB散熱設計
3. ?選型指南?：
   • 超低電壓應用選TPS22992(支持0.1V輸入)
   • 需要短路保護選TPS22992S
   • 空間受限選RXN封裝(1.25×1.25mm)

性能曲線解讀

1. ?導通電阻特性?：
   • 隨溫度升高而增大(25°C至125°C約增加60%)
   • 低偏置電壓時顯著升高(VBIAS=1.5V時約12.7mΩ)
2. ?時序特性?：
   • 上升時間與輸入電壓成反比
   • 延遲時間相對穩定(約500μs)