TPS2042B-Q1 汽车类 2 通道、0.5A 负载、2.7-5.5V、70mΩ USB 电源开关数据手册

TPS20xxB-Q1 配电开关适用于可能遇到高电容负载和短路的应用。这些器件集成了 105mΩ N 沟道 MOSFET 电源开关，适用于需要在单个封装中集成多个电源开关的配电系统。每个开关都由一个逻辑使能输入控制。栅极驱动由内部电荷泵提供，旨在控制电源开关的上升时间和下降时间，以最大限度地减少开关期间的电流浪涌。该电荷泵无需外部元件，并允许在低至 2.7 V 的电源下工作。
*附件：tps2042b-q1.pdf

当输出负载超过限流阈值或出现短路时，该器件通过切换到恒流模式，将过流 （OCx） 逻辑输出拉低，将输出电流限制在安全水平。当持续的严重过载和短路增加开关中的功率耗散，导致结温升高时，热保护电路会关闭开关以防止损坏。一旦器件充分冷却，就会自动从热关断中恢复。内部电路确保开关保持关闭状态，直到出现有效的输入电压。该配电开关旨在将电流限制设置为 1 A（典型值）。

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • 器件 HBM ESD 分类 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C6
  • 器件 MM ESD 分类等级 M0
• 105mΩ 高侧 MOSFET
• 500mA 连续电流
• 热保护和短路保护
• 精确电流限制：0.75 A（最小值）、1.25 A（最大值）
• 工作范围：2.7 V 至 5.5 V
• 0.6 ms 典型上升时间
• 欠压锁定
• 抗毛刺故障报告 （OC)
• 上电期间无 OC 毛刺
• 最大待机电源电流：1 μA（单通道、双通道）或 2 μA（三通道、四通道）
• 双向开关

参数

方框图

1. 产品概述

TPS2042B-Q1是一款限流电源分配开关，专为可能遇到重电容负载和短路情况的应用而设计。该器件通过了AEC-Q100认证，适用于汽车应用，并集成了105-mΩ的N通道MOSFET功率开关。

2. 主要特性

• ‌AEC-Q100认证‌：适用于汽车级应用。
• ‌温度范围‌：-40°C至125°C的工作环境温度范围。
• ‌ESD保护‌：HBM ESD等级2，CDM ESD等级C6，MM ESD等级M0。
• ‌高侧MOSFET‌：具有105-mΩ的低导通电阻。
• ‌连续电流‌：最大连续电流为500mA。
• ‌保护功能‌：包括热保护和短路保护。
• ‌电流限制‌：准确的电流限制，范围在0.75A至1.25A之间。
• ‌工作电压‌：支持2.7V至5.5V的工作电压范围。
• ‌上升时间‌：典型值为0.6ms。
• ‌欠压锁定‌：防止在低电压条件下工作。
• ‌故障报告‌：去抖动故障报告（OC），上电时无OC抖动。
• ‌待机电流‌：最大待机供电电流为1μA（单/双通道）或2μA（三/四通道）。
• ‌双向开关‌：支持双向电流流动。

3. 应用领域

• ‌重电容负载‌：适用于需要处理重电容负载的电路。
• ‌短路保护‌：为电路提供短路保护功能，防止损坏。

4. 功能描述

• ‌电源开关‌：N通道MOSFET设计，防止反向电流。
• ‌电荷泵‌：内部电荷泵提供驱动电压，无需外部组件。
• ‌驱动电路‌：控制MOSFET栅极电压，减少EMI。
• ‌使能输入‌：逻辑低电平使能电源开关。
• ‌过流保护‌：遇到过流或过热时，OCx输出低电平。
• ‌电流感应‌：使用感测FET监测电流，提高效率。
• ‌热保护‌：防止长时间过载或短路导致的损坏。
• ‌欠压锁定‌：监测输入电压，低于阈值时关闭开关。

5. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：SOIC（D）8引脚封装。
• ‌封装尺寸‌：4.90mm x 6.00mm。

6. 典型应用

• ‌USB应用‌：适用于USB主机、自供电集线器和总线供电集线器。
• ‌热插拔应用‌：控制插入设备时的电流和电压涌流。

7. 设计指导

• ‌输入电容‌：推荐在IN和GND之间放置0.01-μF至0.1-μF的陶瓷旁路电容。
• ‌输出电容‌：在输出负载较重时，建议添加高值电解电容。
• ‌布局建议‌：旁路电容应靠近IN和GND引脚，使用低电感迹线连接。

8. 热管理

• ‌热阻‌：结到环境的热阻为117.2°C/W。
• ‌功率耗散与结温‌：根据rDS(ON)、输入电压和操作温度计算功率耗散和结温。

9. 文档与支持

• ‌相关链接‌：提供技术文档、支持资源、工具和软件的快速访问链接。
• ‌更新通知‌：可订阅更新以接收文档变更通知。
• ‌支持论坛‌：TI E2E论坛提供设计帮助和专家解答。