TPS2557-Q1 汽车级 0.5-5A 可调 ILIMIT，2.5-6.5V，22mΩ USB 电源开关，高电平有效数据手册

TPS2556-Q1 和 TPS2557-Q1 配电开关专用于需要精确电流限制或能够处理重电容负载和短路的汽车应用。这些器件通过外部电阻器提供 500 mA 至 5 A（典型值）的可编程限流阈值。对电源开关上升和下降时间的控制可较大限度地减少导通或关断期间的电流浪涌。
*附件：tps2557-q1.pdf

当输出负载超过限流阈值时，TPS2556-Q1 和 TPS2557-Q1 器件通过切换到恒流模式，将输出电流限制在安全水平。FAULT 逻辑输出在过流和过热情况下置为低电平。

与 TPS2511-Q1 或 TPS2513A-Q1 配合使用，实现低损耗、汽车级 USB 充电端口解决方案，能够为当今所有流行的手机和平板电脑充电。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准
  • 器件 HBM ESD 分类等级 H2
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C5
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 满足 USB 限流要求
• 可调电流限制，500 mA – 5 A（典型值）
• 4.5 A 时限流精度为 ±6.5%
• 快速短路响应 – 3.5 μs（典型值）
• 22mΩ 高侧 MOSFET
• 工作范围：2.5 V 至 6.5 V
• 最大待机电源电流为 2μA
• 内置软启动
• 支持 15 kV 和 8 kV 系统级 ESD
• 安全相关认证：
  • UL 2367 认证
  • IEC 60950 的 CB 认证
  • IEC 62368 的 CB 认证

参数

方框图

1. 概述

TPS2557-Q1是一款专为汽车电子应用设计的精密可调电流限制功率分配开关。它通过了AEC-Q100认证，具备功能安全能力，并满足USB电流限制要求。该设备采用N沟道MOSFET，适用于可能遇到短路或重电容负载的应用场景。

2. 主要特性

• ‌AEC-Q100认证‌：确保符合汽车电子质量标准。
• ‌功能安全能力‌：提供文档以支持功能安全系统设计。
• ‌可调电流限制‌：电流限制范围在500mA至5A之间，具有±6.5%的电流限制精度。
• ‌快速短路响应‌：响应时间典型值为3.5µs。
• ‌高侧MOSFET‌：具有22mΩ的低导通电阻。
• ‌宽工作电压范围‌：支持2.5V至6.5V的输入电压。
• ‌低待机供电电流‌：最大值为2µA。
• ‌内置软启动‌：减少启动时的电流和电压浪涌。
• ‌系统级ESD能力‌：具备15kV接触放电和8kV空气放电能力。
• ‌安全认证‌：包括UL 2367、IEC 60950和IEC 62368认证。

3. 应用

• ‌汽车USB充电端口‌：作为汽车USB充电端口的功率分配开关，提供精确的电流限制功能。

4. 功能描述

• ‌过流保护‌：当输出负载超过电流限制阈值时，设备将切换到恒流模式，限制输出电流至安全水平。
• ‌FAULT输出‌：在过流或过温条件下，FAULT逻辑输出将拉低，以指示故障状态。
• ‌热保护‌：内置两个独立的热传感器，用于监测功率开关的工作温度，并在必要时禁用设备以防止过热。
• ‌自动重试功能‌：支持通过外部电阻和电容实现的自动重试功能，允许设备在故障条件下暂时禁用并在预设时间后重新启用。

5. 设计指南

• ‌电流限制设置‌：通过外部电阻器ILIM设置电流限制阈值，推荐电阻器范围为20kΩ至187kΩ。
• ‌布局建议‌：
  • 在IN引脚和GND之间连接一个0.1µF或更大的陶瓷旁路电容器，以减少输入噪声。
  • 将热焊盘直接连接到PCB接地平面，使用宽而短的铜迹线以优化热性能。
  • 将连接ILIM电阻器的迹线尽可能短，以减少对电流限制精度的影响。

6. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：S-PVSON（8引脚）
• ‌尺寸‌：3mm x 3mm

7. 热信息

• 提供了详细的热阻信息，包括θJA（结到环境）、θJC（结到壳顶）和θJB（结到板），以帮助设计者评估设备的热性能。

8. 电气特性

• ‌静态漏源导通电阻‌：在25°C下为22mΩ，在-40°C至125°C范围内有所增加。
• ‌使能输入阈值‌：低电平阈值为0.66V，高电平阈值为1.1V。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：具有明确的UVLO阈值电压和迟滞电压，以确保设备在输入电压不足时不会启动。

9. 文档与支持

• 提供了全面的技术文档、支持资源、工具和软件链接，以及样品购买信息，以帮助开发者更好地集成和使用TPS2557-Q1。