TPS2041B 0.5A 负载、±25% ILIMIT 精度、2.7-5.5V、70mΩ USB 电源开关数据手册

TPS20xxB 配电开关适用于可能遇到重电容负载和短路的应用。这些器件集成了 70mΩ N 沟道 MOSFET 功率开关，适用于需要在单个封装中集成多个功率开关的配电系统。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 2.7V 的电源下工作。
*附件：tps2041b.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。该配电开关设计为将电流限制设置为 1A（典型值）。

特性

• 70mΩ 高侧 MOSFET
• 500mA 连续电流
• 热保护和短路保护
• 精确的电流限制（最小 0.75A，最大 1.25A）
• 工作范围：2.7V 至 5.5V
• 0.6ms 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：1μA （单通道、双通道） 或 2μA （三通道、四通道）
• 环境温度范围：–40°C 至 85°C

参数

方框图

1. 产品概述

TPS2041B是一款限流型电源分配开关，专为处理重电容负载和短路保护的应用而设计。该设备集成了70mΩ的N通道MOSFET功率开关，适用于需要多个电源开关的单一封装内的电源分配系统。

2. 主要特性

• ‌高侧MOSFET‌：70mΩ
• ‌连续电流‌：500mA
• ‌热保护和短路保护‌
• ‌准确电流限制‌：0.75A至1.25A
• ‌工作范围‌：2.7V至5.5V
• ‌典型上升时间‌：0.6ms
• ‌欠压锁定‌
• ‌去抖动故障报告‌
• ‌最大待机供电电流‌：1μA（单/双通道）或2μA（三/四通道）
• ‌环境温度范围‌：-40°C至85°C
• ‌UL认证‌：文件编号E169910（部分型号具有额外的UL认证）

3. 封装与尺寸

TPS2041B提供多种封装选项，包括SOIC、HVSSOP、SOT-23等，具体尺寸和封装信息请参考数据表。

4. 功能描述

4.1 电源开关

• 采用N通道MOSFET，具有低导通电阻，配置为高侧开关。
• 禁用时防止电流反向流动。

4.2 电荷泵

• 提供门极驱动电压，控制开关的上升和下降时间，减少切换时的电流涌浪。
• 无需外部组件，支持低至2.7V的电源操作。

4.3 使能输入

• 通过逻辑使能输入控制电源开关的开启和关闭。对于TPS2041B系列，使能输入低电平有效（TPS2051B系列高电平有效）。

4.4 电流感应

• 使用感测FET监测负载电流，在过载或短路时限制输出电流。

4.5 过流保护

• 当检测到过流条件时，设备进入恒流模式，输出电流被限制在安全水平。
• 提供两种电流限制配置文件：具有过流跳闸阈值和短路输出电流阈值的峰值电流限制，以及仅具有短路输出电流阈值的平坦电流限制。

4.6 热感应

• 监测开关的工作温度，在过流或短路导致结温升高时关闭开关，防止损坏。

4.7 欠压锁定

• 输入电压低于阈值时自动关闭开关，防止在低电压条件下工作。

5. 应用场景

• ‌USB应用‌：提供电流限制和过流报告功能，满足USB设备的电源分配要求。
• ‌热插拔应用‌：控制电流涌浪，提供热插拔机制。
• ‌其他重载应用‌：需要处理重电容负载和短路保护的场景。

6. 设计指南

• 提供了详细的布局建议、电源供应考虑、过流响应、功率耗散和结温计算、热保护等设计要点。
• 讨论了在不同应用场景下的设计要求和实现步骤。

7. 文档与支持

• 提供了文档更新通知、支持资源、商标信息、静电放电警告和术语表等。