德州儀器TPS2110A/TPS2111A雙電源自動切換芯片深度解析

在電子設備的電源設計中，常常需要在多個電源之間進行切換，以確保設備的穩定供電。德州儀器（TI）的TPS2110A和TPS2111A自動切換電源多路復用器，為這一需求提供了出色的解決方案。下面，我們就來詳細了解一下這兩款芯片。

文件下載：tps2110a.pdf

特性亮點

低導通電阻開關

TPS2110A和TPS2111A是雙輸入單輸出的電源多路復用器，采用了低 (r_{DS(on)}) 開關。TPS2111A的典型導通電阻為84 mΩ，TPS2110A為120 mΩ。低導通電阻意味著在導通狀態下，開關的功率損耗更小，能夠提高電源的效率。

反向和交叉導通阻斷

這兩款芯片具備反向和交叉導通阻斷功能，能夠有效防止電流的反向流動和兩個電源之間的交叉導通，提高了電源系統的安全性和穩定性。

寬工作電壓范圍

它們的工作電壓范圍為2.8 V至5.5 V，能夠適應多種不同的電源供電情況，為設計帶來了更大的靈活性。

低功耗設計

低待機電流典型值為0.5 mA，低工作電流典型值為55 mA，有助于降低設備的整體功耗，延長電池續航時間。

可調電流限制

通過連接一個電阻 (R{ILIM}) 到GND，可以分別為TPS2110A和TPS2111A設置電流限制為 (250/R{ILIM}) 和 (500/R_{ILIM})，方便根據實際應用需求進行調整。

受控輸出電壓過渡時間

能夠限制浪涌電流，減少對負載的沖擊，同時最小化輸出電壓保持電容的需求，簡化了電源設計。

兼容CMOS和TTL控制輸入

支持CMOS和TTL邏輯電平的控制輸入，方便與各種微控制器和邏輯電路進行接口。

多種工作模式

具備手動和自動切換兩種工作模式，用戶可以根據實際需求靈活選擇。

熱關斷保護

當芯片溫度過高時，會自動觸發熱關斷保護，防止芯片因過熱而損壞，提高了芯片的可靠性。

封裝形式

采用TSSOP - 8封裝，體積小巧，適合在空間有限的電路板上使用。

應用領域

TPS2110A和TPS2111A適用于多種電子設備，如PC、PDA、數碼相機、調制解調器、手機、數字收音機和MP3播放器等。這些設備通常需要在電池和外部電源之間進行切換，而這兩款芯片正好能夠滿足這一需求。

詳細參數解析

絕對最大額定值

推薦工作條件

電氣特性

功率開關

在推薦的工作結溫下，當 (V{I(IN 1)}=V{I(IN 2)}=5.5 V) 且 (R_{ILIM }=400 Omega) 時，TPS2110A的典型導通電阻為120 mΩ，TPS2111A為84 mΩ。隨著溫度的升高，導通電阻會相應增加。

邏輯輸入

高電平輸入電壓 (V{IH}) 典型值為2 V，低電平輸入電壓 (V{IL}) 最大為0.7 V。

電源和泄漏電流

不同工作模式下，芯片的電源電流和泄漏電流有所不同。例如，在IN1激活時，工作電流典型值為55 mA；在待機狀態下，靜態電流典型值為0.5 mA。

電流限制電路

通過調整 (R_{ILIM}) 的阻值，可以設置不同的電流限制。TPS2110A的電流限制精度在0.30 - 0.80 A之間，TPS2111A在0.47 - 1.56 A之間。

其他特性

還包括VSNS比較器、UVLO（欠壓鎖定）、反向導通阻斷、熱關斷等特性，這些特性共同保證了芯片的穩定工作。

工作模式

自動切換模式

當D0為邏輯'1'且D1為邏輯'0'時，芯片進入自動切換模式。在這種模式下，如果 (V_{I(VSNS)}) 大于0.8 V，OUT連接到IN1；否則，OUT連接到IN1和IN2中電壓較高的那個。VSNS終端具有3.75% - 7.5%的遲滯，可避免因電阻壓降導致的頻繁切換。

手動切換模式

當D0為邏輯'0'時，芯片進入手動切換模式。在這種模式下，如果D1為邏輯'1'，OUT連接到IN1；否則，OUT連接到IN2。

典型應用電路

自動選擇雙電源應用

在一些應用中，希望優先使用一個電源，直到該電源電壓低于指定值時，再切換到另一個電源。通過合理連接TPS2110A/TPS2111A和相關電阻、電容，可以實現這一功能。

手動切換電源

通過EN1邏輯信號控制芯片，可以手動選擇將OUT連接到IN1或IN2。這種方式適用于需要人工干預電源切換的場景。

總結

TPS2110A和TPS2111A是兩款功能強大的電源多路復用器，具有低導通電阻、寬工作電壓范圍、多種保護功能等優點。在設計電子設備的電源切換電路時，它們能夠提供穩定、可靠的解決方案。電子工程師們在實際應用中，可以根據具體需求選擇合適的芯片，并合理設計外圍電路，以實現最佳的性能。你在使用類似電源切換芯片時，遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗。