TPS22991 5V、3A、25mΩ 负载开关，带可选输出放电数据手册

TPS22991 是一款小型、低 RON 、单通道负载开关，具有受控的转换速率。该器件包含一个 N 沟道 MOSFET，可在 1.0V 至 5.5V 的输入电压范围内工作，并支持 3A 的最大连续电流。该开关由开和关输入控制，该输入能够直接与低压控制信号连接。
*附件：tps22991.pdf

小尺寸和低 RON 使该器件非常适合用于空间受限的电池供电应用。该开关的宽输入电压范围使其成为适用于许多不同电压轨的多功能解决方案。该器件的受控上升时间大大降低了由大大容量负载电容引起的浪涌电流，从而减少或消除了电源下降。该TPS22991通过集成一个 150Ω 下拉电阻器，在开关关断时实现快速输出放电 （QOD），进一步减小了总方案尺寸。

TPS22991采用小型、节省空间的 0.85mm × 0.75mm、0.4mm 间距、4 引脚 UQFN 封装。该器件的额定工作温度范围为 –55°C 至 +125°C 的自由空气温度。

特性

• 集成单通道负载开关
• 输入电压范围：1V 至 5.5V
• 3A 最大连续开关电流
• 25mΩ 典型导通电阻
• 低静态电流：
  • 3.3V VIN 时的 IQ = 6μA （典型值）
• 低关断电流：
  • 3.3V VIN = 14nA 时的 ISD （典型值）
• 受控转换速率：
  • 版本 B，BN：3.3V VIN = 141μs 时的上升时间 （tR）
  • 版本 C，CN：3.3V VIN = 662μs 时的上升时间 （tR）
• 150Ω 的快速输出放电 （QOD）
• 热关断保护
• 0.85 × 0.75mm、0.4mm 间距 UQFN 封装

参数

方框图

1. 概述

TPS22991是一款小型、低功耗、单通道负载开关设备，具有集成的N沟道MOSFET，适用于空间受限、电池供电的应用。该设备提供了控制的上升时间，有助于减少由大容量负载电容引起的涌入电流，从而降低或消除电源压降。TPS22991还集成了快速输出放电（QOD）功能，并在小型UQFN封装中提供了低热阻。

2. 主要特性

• ‌单通道负载开关‌：集成N沟道MOSFET。
• ‌输入电压范围‌：1V至5.5V。
• ‌最大连续开关电流‌：3A。
• ‌典型ON电阻‌：25mΩ。
• ‌低功耗‌：
  • IQ（静态电流）：在3.3V VIN下为6μA（典型值）。
  • ISD（关断电流）：在3.3V VIN下为14nA（典型值）。
• ‌控制的上升时间‌：
  • 版本B、BN：在3.3V VIN下为141μs。
  • 版本C、CN：在3.3V VIN下为662μs。
• ‌ 快速输出放电（QOD） ‌：集成150Ω下拉电阻。
• ‌热关断保护‌。
• ‌小型封装‌：0.85mm × 0.75mm，0.4mm间距的UQFN封装。

3. 应用

• ‌PC和笔记本电脑‌
• ‌可穿戴设备‌
• ‌ 固态硬盘（SSD） ‌
• ‌工业PC‌

4. 功能描述

• ‌开关控制‌：通过ON引脚控制开关状态，兼容标准GPIO逻辑阈值。
• ‌快速输出放电‌：当开关禁用时，QOD电阻将VOUT连接到GND，防止输出浮动。
• ‌热关断‌：当设备温度达到热关断阈值时，自动关闭以防止热损坏。
• ‌输入和输出电容‌：推荐在VIN和GND之间放置1μF陶瓷电容以限制涌入电流引起的电压降，CL应小于CIN以避免VOUT超过VIN。

5. 封装与订购信息

TPS22991提供4引脚UQFN封装（RAA），并有多种版本可选，包括TPS22991B、TPS22991BN、TPS22991C和TPS22991CN，每种版本具有不同的上升时间和QOD功能。

6. 典型应用电路

文档提供了典型应用电路图，展示了如何使用TPS22991控制负载电源。同时，还提供了设计要求和详细设计步骤，包括如何选择外部组件、计算电压降和涌入电流等。

7. 布局指南

文档提供了布局指南，建议将输入和输出电容放置在尽可能靠近设备的位置，以最小化寄生电感的影响。同时，还建议使用宽走线来降低寄生电气效应。