Texas Instruments TPS22999导通电阻负载开关是一款单通道负载开关，旨在实现快速导通时间和较低的浪涌电流。该负载开关具有N沟道MOSFET，可在0.1V至VBIAS -1V输入电压范围内工作，并支持1.5A最大连续电流。 TPS22999负载开关在开关关闭时具有集成式5.3Ω快速输出放电路径，可实现可靠的系统运行。该负载开关具有一个电源正常状态（PG）信号，指示主MOSFET何时完全稳定至最低电阻路径。TPS22999负载开关采用间距为0.35mm的8引脚WCSP封装（YCH），并可在自然通风条件下的-40°C至105°C温度范围内运行。典型应用包括可穿戴设备、固态硬盘（SSD）、个人电脑和笔记本电脑、工业电脑和光学模块。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS22999导通电阻负载开关数据手册.pdf

特性

• 输入工作电压范围（V IN ）
• 偏置电压范围：2.3V至5.5V
• 持续电流：1.5A（最大值）
• 7.5mΩ（典型）导通电阻 (R ON )
• 调节浪涌电流
• 集成快速输出放电：5.3Ω
• 开漏电源良好 (PG) 信号
• < 200μs（VIN =1V开启时间）
• 热关断
• VBIAS欠压锁定（UVLO）
• 低功耗：
  • 10μA（典型）开启状态（ IQ ）
  • 2.7μA（典型）关断状态（I SD ）
• 智能EN引脚下拉（R PD，EN ）：
  • 25nA（典型值）EN ≥ VIH (I ON )
  • 500kΩ（典型）EN ≤ VIL (R PD，ON )

典型应用图

方框图

TPS22999负载开关技术解析与应用指南

一、核心特性

• 超低导通电阻：7.5mΩ（典型值）
• 宽输入电压范围：0.1V至4.5V
• 最大连续电流：1.5A
• 集成5.3Ω快速输出放电(QOD)路径
• 开放漏极电源良好(PG)信号
• 开启时间：<200μs（VIN=1.0V时）
• 智能EN引脚下拉功能
• 工作温度范围：-40°C至105°C

二、关键技术创新

1. 受控浪涌电流技术

TPS22999通过创新的内部电路设计实现了浪涌电流的精确控制：

• 典型浪涌电流限制：0.9-1.4A（取决于VBIAS电压）
• 计算公式：tcharge = VIN/Iinrush × CL
• 60μF负载电容在1.8V输入时的典型充电时间为130μs

这一特性有效防止了输入电压跌落，确保系统稳定启动。

2. 智能使能控制

EN引脚设计具有多项智能特性：

• 低电压GPIO兼容性（VIH=0.8V）
• 智能下拉电阻配置：
  • EN≤VIL(0.35V)：500kΩ下拉激活
  • EN≥VIH(0.8V)：下拉断开（仅25nA泄漏）
• 75mV典型迟滞电压防止误触发

三、典型应用设计

1. 外围元件选型指南

‌输入/输出电容‌：

• 输入电容(CIN)：最小1μF（陶瓷电容）
• 输出电容(COUT)：最大70μF（稳定性要求）
• 偏置电容(CBIAS)：0.1μF（靠近VBIAS引脚）

‌功率MOSFET‌：

• 集成35mΩ（高边）和18mΩ（低边）MOSFET
• 无需外部MOSFET即可支持1.5A连续电流

2. 电源良好(PG)功能配置

PG信号使用注意事项：

• 开漏输出，需外接上拉电阻（典型10kΩ）
• 有效标志：PG拉低表示MOSFET完全增强
• 未使用时建议接地
• 响应时间：与负载电容大小相关

四、热管理与保护机制

1. 热关断保护

• 触发阈值：131°C（典型值）
• 迟滞：15°C
• 保护行为：锁定关闭直至温度降低且EN切换

2. 电气保护特性

• 输入耐压：-0.3V至6V
• ESD保护：
  • HBM：±2000V
  • CDM：±500V
• VBIAS欠压锁定(UVLO)：2.05V-2.25V（上升阈值）

五、封装与布局建议

1. 封装信息

• 封装类型：8引脚DSBGA(YCH)
• 封装尺寸：1.4mm×0.7mm
• 球间距：0.35mm

2. PCB布局要点

1. 电源走线尽可能短而宽
2. 输入/输出电容尽量靠近器件引脚
3. 敏感信号（如EN、PG）远离高频噪声源
4. 采用四层板设计优化热性能
5. 接地过孔均匀分布在器件周围

六、应用场景推荐

1. ‌可穿戴设备‌：利用其小尺寸和低静态电流(10μA)特性
2. ‌ 固态硬盘(SSD) ‌：快速开启时间保障存储设备响应速度
3. ‌工业PC‌：宽温度范围适应严苛环境
4. ‌光学模块‌：精确的电源时序控制
5. ‌电池供电设备‌：超低导通电阻减少能量损耗