Texas Instruments TPS22996双通道负载开关是一款双通道负载开关，具有受控接通功能。该器件包含两个N沟道MOSFET，每通道支持最大4A的连续电流，可在0.6V至5.5V的输入电压范围内工作。每个开关均由一个导通/关断输入（ON1和ON2）独立控制。该控制可与低压控制信号直接连接。当结温高于阈值时，TPS22996能够热关断，从而关闭开关。当结温稳定在安全范围内时，开关会再次导通。TPS22996还提供一个可选的集成式230Ω 片上负载电阻器，用于在开关关闭时快速输出放电。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS22996双通道负载开关数据手册.pdf

Texas Instruments TPS22996采用小巧、节省空间的2.1mm×1.6mm 8-DRL封装，引线可实现低成本制造。该器件的工作温度范围为-40°C至105°C。

特性

• 集成式双通道负载开关
• VIN 电压范围：0.6V至VBIAS
• VBIAS 电压范围：2.5V至5.5V
• 静态电流
  • IQ =16?A（典型值，双通道）（VIN =VBIAS =5V时）
  • IQ =13?A（典型值，单通道）（VIN =VBIAS =5V时）
• 导通电阻：14 mΩ（典型值）
• 每通道最大4A连续开关电流
• 控制输入阈值，支持使用1.2V、1.8V、2.5V和3.3V逻辑
• 可配置上升时间
• 热关断
• 快速输出放电（QOD)（可选）

功能框图

TPS22996双通道负载开关技术解析与应用指南

一、产品核心特性

TPS22996是德州仪器(TI)最新推出的双通道负载开关解决方案，具有以下突出特点：

?关键参数指标?：

• ?超低导通电阻?：14mΩ（典型值），大幅降低功率损耗
• ?宽电压输入范围?：0.6V至5.5V（VIN），2.5V至5.5V（VBIAS）
• ?高电流能力?：每通道支持4A连续电流
• ?超低静态电流?：16?A（双通道）和13?A（单通道）@5V
• ?灵活控制接口?：兼容1.2V/1.8V/2.5V/3.3V逻辑电平

?创新功能设计?：

• 可配置上升时间（通过外部电阻调节）
• 集成快速输出放电(QOD)功能（230Ω典型值）
• 热关断保护（阈值150°C，滞回20°C）
• 小型封装：2.1mm×1.6mm 8-DRL

二、架构设计与工作原理

1. 功能框图解析

TPS22996采用双N沟道MOSFET架构，每个通道包含：

• 独立控制逻辑单元
• 可编程斜率控制电路
• 电荷泵驱动电路（仅TPS22996型号包含QOD功能）

2. 关键工作模式

?独特工作机制?：

• 通过检测ON引脚电流(ION)实现上升时间调节
• 内部11.5kΩ电阻与外部电阻构成分压网络
• 计算公式：RT = 1000×(VON -1.2V)/ION -11.5 (kΩ)

三、典型应用场景

1. 电源时序控制

• 多电压域上电时序管理
• 模块化电源系统启用控制
• 安全关断路径设计

2. 电流浪涌抑制

• 大容量电容负载的软启动
• 热插拔保护电路
• 敏感负载的受电保护

3. 系统功耗优化

• 电源域动态隔离
• 低功耗模式下的外围电路关断
• 待机电流最小化设计

四、设计实践指南

1. 外围元件选型建议

?电容配置原则?：

• 输入电容(CIN)：≥1?F陶瓷电容（建议值为CL的10倍）
• 输出电容(CL)：典型值100nF
• 偏置电容(CBIAS)：0.1?F陶瓷电容

?电阻计算示例?：
目标：VBIAS=5V，VIN=5V时实现1000?s上升时间

1. 查表得ION介于20-100?A之间
2. 线性插值计算：ION ≈ 86.8?A
3. 计算RT值：32.2kΩ（选用标准值33kΩ）

2. PCB布局要点

?功率路径设计?：

• 保持VIN/VOUT走线宽度≥1mm/A
• 功率回路面积<1cm?
• 避免在开关节点下分割地平面

?热管理建议?：

• 充分利用GND焊盘散热
• 必要时添加thermal via阵列
• 环境温度不超过85°C（自然对流）

五、性能测试数据

1. 动态特性实测

2. 能效表现

六、故障排查与优化

常见问题解决方案

?异常现象1：输入电压跌落?

• 检查CIN容量是否足够
• 验证RT电阻值是否过小
• 测量布局环路电感

?异常现象2：热关断频繁?

• 确认环境温度
• 检查负载电流是否超限
• 优化散热设计

?设计验证清单?：

1. ON引脚未浮空
2. VBIAS在2.5-5.5V范围内
3. 输入输出电容容值匹配
4. 功率走线满足电流需求