TPS66121 USB-C® Power Delivery 高压电源开关，用于带 5V 电池没电 LDO 的水槽数据手册

TPS6612x 包含集成的 4V 至 22V 灌电源路径。电源路径支持过热和反向电流保护。VBUS具有过压保护，其电平由可选的外部电阻分压器设置。如果不需要过压保护，可以通过将 OVP 端子接地来禁用它。TPS6612x 支持指示过热事件的故障引脚。

TPS6612x 系列还支持高压 VBUS LDO 稳压器（每种器件类型 3.3V 或 5V），可用于在电池没电条件下运行时为器件和其他系统组件供电。TPS66120调节至 3.3 V，TPS66121调节至 5 V。
*附件：tps66121.pdf

特性

• 集成 22 mΩ（典型值）、32V 容差 NFET 4V 至 22V 灌电流路径，高达 5 A
• 内置软启动以限制浪涌电流
• 集成高压VBUS LDO稳压器（每种器件类型3.3V或5.0V）
• 通过引脚配置可选的 VBUS 过压保护。
• 系统电源和 VBUS 欠压保护
• 过温保护
• 反向电流保护
• 具有去毛刺故障报告功能的故障引脚
• 占地面积小的 WCSP 封装，无需 HDI。

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS66120（输出3.3V）、TPS66121（输出5V），均为集成高压Sink路径与VBUS LDO的电源管理芯片。
• ‌核心特性‌：
  • ‌Sink路径‌：支持4V至22V输入，最大5A电流，集成22mΩ（典型）低阻NFET，具备软启动、反向电流保护（RCP）、过温保护（TSD）及可选VBUS过压保护（OVP）。
  • ‌VBUS LDO‌：高压LDO稳压器（TPS66120为3.3V，TPS66121为5V），支持无电池（Dead Battery）模式下为系统供电。
  • ‌封装‌：28引脚WCSP（1.606mm x 2.806mm），无需HDI设计。

‌2. 关键功能‌

• ‌电源路径管理‌：
  • 自动切换VIN与VBUS电源输入，优先使用VIN，VIN失效时启用VBUS LDO。
  • 支持无缝切换，VLDO输出可为外部设备（如PD控制器）供电。
• ‌保护机制‌：
  • ‌OVP‌：通过外部电阻分压设置VBUS过压阈值（如6V/10V/16.5V/22.6V），或禁用（OVP引脚接地）。
  • ‌RCP‌：检测PPHV至VBUS反向电流，阈值2-10mV，触发后自动禁用路径。
  • ‌TSD‌：PPHV路径独立过温保护（128-172°C）及全局过温保护（140-178°C）。
• ‌故障指示‌：开漏FLT引脚报告OVP、TSD事件，持续至少4ms。

‌3. 典型应用‌

• ‌场景‌：笔记本、台式机、扩展坞、Type-C适配器等USB PD设备。
• ‌设计示例‌：
  • ‌单端口Type-C PD‌：VBUS通过TPS6612x为系统充电，VBUS LDO为PD控制器供电（图17）。
  • ‌无电池支持‌：VBUS LDO在VIN失效时维持系统运行，直至VIN恢复。

‌4. 电气参数‌

• ‌工作条件‌：
  • VIN范围：TPS66120（2.85-3.6V）、TPS66121（4.5-5.5V）。
  • VBUS范围：4-22V（PPHV启用时），32V耐压（禁用时）。
• ‌功耗‌：
  • 静态电流：VIN典型19-36µA（禁用状态），SNK状态130-377µA（含VBUS电流）。

‌5. 布局与选型建议‌

• ‌电容配置‌：
  • VLDO：4.7µF（10V）陶瓷电容，靠近引脚。
  • VBUS/PPHV：系统侧建议47-100µF，TVS保护推荐TVS2200（28.3V钳位）。
• ‌OVP设置‌：动态调整需配合PD控制器GPIO选择分压电阻（图7）。

‌6. 修订与支持‌

• ‌版本更新‌：2019年8月发布，12月修订（SLVSEW9B），更新应用曲线与特性表。
• ‌文档支持‌：TI官网提供数据手册、参考设计及E2E论坛技术支持。

‌总结‌：TPS6612x系列是高集成度电源管理方案，适用于USB PD场景，兼具高效Sink路径与灵活电源冗余，通过多重保护机制提升系统可靠性。