SGM2593A/SGM2593AD 单通道功率分配开关：功能特性与应用指南

在电子设备的电源管理领域，功率分配开关扮演着至关重要的角色。SGMICRO 推出的 SGM2593A 和 SGM2593AD 单通道功率分配开关，以其出色的性能和丰富的功能，为各类电子设备的电源分配提供了可靠的解决方案。

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一、产品概述

SGM2593A 和 SGM2593AD 是单通道功率分配开关，由 EN 引脚控制，工作电源电压范围为 2.5V 至 6V，适用于 USB 电源分配等应用场景。这两款产品集成了可编程电流限制功能，能在过流或短路时保护上游电源，还具备过温保护功能。此外，它们采用软启动电路，可应对连接大容性负载时的浪涌电流。在过流、过温或反压情况下，nFAULT 输出将被拉低。SGM2593AD 还集成了 50Ω 下拉电阻，用于在开关关闭时进行输出放电，进一步减小了整体解决方案的尺寸。

二、产品特性

（一）MOSFET 与导通电阻

采用高端 N - MOSFET，不同封装的导通电阻有所差异。TDFN - 2×2 - 6AL 封装典型导通电阻为 60mΩ，SOT - 23 - 6 封装典型导通电阻为 65mΩ。

（二）可编程电流限制

电流限制范围为 0.1A 至 3A，可通过连接在 ILIM 引脚与 GND 之间的电阻 RILIM 进行编程设置。

（三）电压与电流参数

输入电压范围为 2.5V 至 6V，静态电流典型值为 28μA，关断电流典型值为 0.3μA。

（四）保护功能

具备软启动功能、过温保护、输入欠压锁定保护、无反向泄漏电流（反向阻断）、故障标志（nFAULT 引脚）以及快速输出放电功能。

（五）其他特性

EN 引脚集成 1.2MΩ 下拉电阻，为 UL 认可组件（文件编号 E532373*），提供绿色 TDFN - 2×2 - 6AL 和 SOT - 23 - 6 封装。

三、引脚配置与描述

（一）引脚配置

两款产品有 TDFN - 2×2 - 6AL 和 SOT - 23 - 6 两种封装，引脚配置有所不同，但功能基本一致。

（二）引脚功能

• VOUT：输出电压引脚。
• ILIM：电流限制编程引脚，通过连接电阻 RILIM 到 GND 来设置过载电流限制阈值。若直接连接到 GND，则电流限制功能不可用。
• nFAULT：低电平有效开漏输出引脚，在过流、过温或反压情况下被拉低。
• EN：芯片使能引脚，高电平有效，集成了 1.2MΩ 下拉电阻。
• GND：接地引脚。
• VIN：电源输入电压引脚。

四、电气特性

（一）电压与电流参数

输入电压范围 2.5V 至 6V，欠压锁定阈值在 VIN 上升和下降时有不同值，静态电流和关断电流在不同条件下有相应典型值和范围。

（二）导通电阻与延迟时间

不同封装的导通电阻在不同温度范围内有差异，输出开启和关闭延迟时间、上升和下降时间也有明确参数。

（三）电流限制与保护阈值

电流限制阈值根据不同的 RILIM 值和温度条件有所变化，反向保护阈值和滞后电压也有具体参数。

五、典型性能特性

（一）导通电阻与温度关系

导通电阻随温度变化，不同输入电压下变化趋势有所不同。

（二）关断电流与输出泄漏电流

关断电流和输出泄漏电流随温度和输入电压变化。

（三）电流限制与温度、输入电压关系

电流限制值受温度和输入电压影响。

（四）其他特性

还包括静态电流与温度关系、反向保护阈值与温度关系、VOUT 关断放电电阻与温度关系等。

六、功能详细描述

（一）输入与输出

VIN 连接到电源，负载电流通常从 VIN 流向 VOUT，关闭时允许 VOUT 电压高于 VIN。

（二）热关断

热关断阈值为 +156℃，滞后 30℃。

（三）软启动

用于限制启动或热插拔时的浪涌电流，应对大容性负载。

（四）欠压锁定

当 VIN 引脚电压低于欠压锁定阈值时，设备禁用；电源恢复到阈值以上时恢复工作。

（五）电流限制与短路保护

通过 RILIM 设置电流限制阈值，短路时电流限制为正常阈值的 60%，nFAULT 引脚在进入短路状态 15ms 后被拉低。若短路持续，设备在热保护下循环开关。

（六）故障标志

nFAULT 引脚在过流时经过 15ms 延迟后指示故障，过温时立即拉低，避免因干扰导致误报。

（七）反向电压保护

当输出电压超过输入电压 25mV（典型值）时，关闭内部 N - MOSFET，滞后电压为 15mV（典型值）。

（八）输出放电

SGM2593AD 集成输出放电功能，EN 引脚拉低时，VOUT 与 GND 之间连接 50Ω 放电电阻，防止输出浮空。

七、应用信息

（一）电流限制编程

通过在 ILIM 引脚与 GND 之间连接外部电阻 RILIM 来设置开关电流限制阈值，计算公式为 (I{LIM}(mA)=frac{24114 V}{R{ILIM}^{0.977} k Omega})。

（二）功率耗散

根据环境温度和输出电流，最大允许功率耗散计算公式为 (P{D(MAX)}=frac{T{J(MAX)}-T{A}}{theta{JA}})。

（三）电源滤波电容

建议在 VIN 和 GND 之间靠近设备引脚处使用 10μF 电容，以限制输入电源电压降。

（四）输出滤波电容

建议在 VOUT 和 GND 之间使用低 ESR 的 10μF 陶瓷电容，若输出通过长电缆连接负载，可并联抗并联肖特基二极管。

（五）PCB 布局指南

保持电源走线短而宽，使用至少 2 盎司铜；在所有电路下方放置接地平面；确保输入去耦电容到 VIN 和 GND 的走线长度最短；将输出电容尽可能靠近设备放置。

八、封装与订购信息

提供 TDFN - 2×2 - 6AL 和 SOT - 23 - 6 两种封装，不同封装有对应的订购编号、封装标记和包装选项，工作温度范围均为 - 40℃ 至 +125℃。

SGM2593A 和 SGM2593AD 功率分配开关凭借其丰富的功能和良好的性能，在电源管理领域具有广泛的应用前景。工程师在设计过程中，应根据具体需求合理选择封装和参数，同时注意 PCB 布局和电容的使用，以确保设备的稳定运行。你在实际应用中是否遇到过类似功率分配开关的问题？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。