负载开关

将开关改为集成的负载开关

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负载开关是开启和关闭电源轨的一种简单而经济高效的方式。无论您的设计挑战是什么,TI 广泛的负载开关产品组合提供丰富的电流、封装和保护功能选项。使用我们的参数搜索工具,快速找到降低漏电流或管理浪涌电流的解决方案。对于尺寸受限和高功率密度的应用,请探索晶圆芯片级封装 (WCSP) 和 HotRod™ QFN 封装。对于保护 USB Type‑A 端口,请浏览我们众多具备行业标准安全认证、封装和引脚排列的限流负载开关。

根据系统要求缩小选择范围


输出电流


过流保护


USB Type-A

根据您的首要设计优先级选择开关


小尺寸


低漏电流


更大限度地减少功率损耗

相关类别


高侧开关


USB-A 控制器

查找适合您的负载开关

负载开关具有哪些作用?

平滑地使能和禁用低压电源轨,同时管理浪涌电流

负载开关为管理浪涌电流提供了简单直接的解决方案。与分立式解决方案相比,负载开关中集成的软启动功能可更好地控制浪涌电流,有助于避免电源电压跌落和电压下降。负载开关提供紧凑且具有成本竞争力的 4 引脚或 6 引脚封装,可实现更小、更简单的设计,并减少元件数量。负载开关还集成了快速输出放电等附加功能,以实现受控断电。通过同时控制上电和断电,负载开关提供了一种简单的方式来实现对低压配电的更有效管理。

应用手册
Managing Inrush Current (Rev. A)
了解使用负载开关管理浪涌电流的基础知识。
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视频
负载开关与分立式 MOSFET 的关系
了解负载开关与分立式解决方案的比较情况。
实现简单配电的特色产品
TPS22919 正在供货 具有可调节输出放电功能的 5.5V、1.5A、90mΩ 负载开关
TPS22995 正在供货 具有可调上升时间的 5.5V、3.5A、20mΩ 导通电阻负载开关
TPS22919-Q1 正在供货 符合 AEC Q100 标准、具有受控上升时间的单通道、5.5V、1.5A、90mΩ 自保护负载开关

减少电池耗电,延长使用寿命

在电池预算有限的系统中,管理整体系统漏电流至关重要。负载开关提供低静态电流(器件使能时)和低关断电流(器件禁用时)的不同型号。这种多样性使设计人员能够根据给定负载的开启或关闭频率来选择最优负载开关。由于电池尺寸通常受整体系统尺寸限制(例如消费类可穿戴设备),许多 TI 低漏电流负载开关还提供超紧凑型 WCSP 或 QFN 封装。选择低漏电流的负载开关可降低待机功耗和整体电池消耗,从而延长系统使用寿命。

技术文章
How can a load switch extend your device’s battery life?
了解如何通过智能手表的示例,应用负载开关来帮助减少电池消耗。
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应用手册
Quiescent Current vs Shutdown Current for Load Switch Power Consumption
了解负载开关的两个关键漏电流规格,静态电流和关断电流之间的区别。
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实现节省电池电量的特色产品
新产品 TPS2291L02 正在供货 具有 90nA IQ 和快速输出放电功能的 5.5V、2A、22mΩ 负载开关
TPS22991I 正在供货 具有低关断漏电流特性的 5.5V、2.7A、28mΩ 小型塑料负载开关
TPS22996H-Q1 正在供货 具有可调上升时间的汽车级双通道 5.5V 4A 14mΩ 负载开关

管理精确的计时和浪涌要求

当处理器或 FPGA 对浪涌电流、开启时间和关断时间有精确要求时,使用分立式解决方案或时序控制器可能难以满足这些需求。在电源路径中引入负载开关,可实现对每条电源轨时序的独立控制。借助可调软启动和可调快速输出放电功能,负载开关能够更好地执行上电和断电时序。具有电源正常 (PG) 引脚的负载开关可在对多个负载开关进行时序控制时,提供更强的控制能力。偏置电压 (Vbias) 引脚支持较低的 Vin 电压,适用于低压处理器和 FPGA 电源轨。

应用简报
Optimize Power Distribution in Low Voltage Applications with Integrated Load Swi
了解负载开关如何在时序应用的分立式解决方案基础上进行改进。
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技术文章
How and why you should use load switches for power sequencing
了解使用负载开关管理配电时序和排序的好处。
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实现电源时序的特色产品
TPS22997 正在供货 具有电源正常指示功能的 5.5V、10A、4mΩ 导通电阻负载开关
TPS22992 正在供货 具有可调节上升时间和可调节输出放电功能的 5.5V、6A、8.7mΩ 负载开关
TPS22954-Q1 正在供货 具有可调节上升时间、电压监控功能和输出诊断功能的汽车类 5.7V、5A、14mΩ 负载开关

提高效率并保持下游电源轨的电压余量

在高效率 3.3V 系统(如光模块)中,功率预算有限,每个元件都会消耗宝贵的电压余量。通过使用低导通电阻的负载开关,压降被尽量减小,从而为下游电源轨和瞬态事件留出更多电压余量。低导通电阻还有助于更大限度地降低功率损耗和温升,从而实现更高的性能和可靠性。

技术文章
How innovative packaging can drive higher power density in load switches
了解 TI HotRod QFN 封装在功率密集型应用中的优势。
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应用手册
Fundamentals of On-Resistance in Load Switches
了解在选择负载开关时需要考虑的导通电阻权衡因素。
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应用手册
Load Switch Thermal Considerations (Rev. A)
了解负载开关中的功耗以及如何设计优良的 PCB。
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实现低导通电阻的特色产品
TPS22998 正在供货 5.5V、10A、导通电阻为 4mΩ 的负载开关
TPS22997 正在供货 具有电源正常指示功能的 5.5V、10A、4mΩ 导通电阻负载开关
TPS22990 正在供货 具有可调节上升时间、电源正常指示和可选输出放电功能的 5.5V、10A、3.9mΩ 负载开关

管理过流和反向电流事件

软启动可在开启期间管理浪涌电流,而限流 (ILIM) 或短路保护 (SCP) 可在启动后对过流事件提供保护。ILIM 和 SCP 采用不同的故障触发机制,但两者均通过将电流钳位至固定值来响应,直至器件进入热关断。限流负载开关可以是固定限流或可调限流(通过外部电阻调节),通常还包含故障报告引脚和标准安全认证。限流功能对于保护 USB‑A 端口、防止电池高放电损害以及保护下游负载具有重要价值。反向电流阻断 (RCB) 是另一种常见的保护功能,可防止 USB 器件或电源之间出现反向电流。

应用简报
Current Limit and Short Circuit Protection in Power Restricted Load Switch Apps
了解过流保护和短路保护的基础知识。
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应用手册
USB Power Switch Reverse Current Protection
了解 USB-A 应用的反向电流考量因素。
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应用手册
Power Multiplexing Using Load Switches and eFuses (Rev. A)
了解具有反向电流阻断功能的负载开关如何用于电源多路复用。
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实现电流限制和 USB的特色产品
TPS2553 正在供货 高电平有效且具有反向阻断功能的 0.075-1.7A 可调节ILIMIT、2.5-6.5V、85mΩ USB 电源开关
TPS2001E 正在供货 高电平有效且具有输出放电和反向阻断功能的 2A 负载、2.7V 至 5.5V、70mΩ USB 电源开关
TPS2559-Q1 正在供货 高电平有效的汽车类 1.2-4.7A 可调节 ILIMIT、2.5-6.5V、13mΩ USB 电源开关

为什么选择集成式负载开关?

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缩小电路板与电池耗电

紧凑的封装和低泄漏电流相比分立式解决方案,可节省电路板空间并延长电池寿命。

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控制电源时序

电源正常状态指示、可调节转换率和可调节输出放电功能,有助于满足处理器对时序的精确管理要求。

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防止故障

限流、反向电流阻断及安全认证为 USB‑A 端口和其他敏感负载提供稳健保护。

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更大限度地减少功率损耗

低导通电阻和低输入电压支持可减少高效系统中的热损耗和压降。

技术资源

应用手册
应用手册
负载开关:什么是负载开关,为什么需要负载开关,如何选择正确的负载开关?
了解负载开关的基础知识、何时应使用负载开关,以及如何在系统中实施负载开关。
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应用简报
应用简报
Making the Switch to an Integrated Load Switch
了解分立式开关解决方案的缺点和限制,以及如何使用集成负载开关来克服这些缺点和限制。
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视频系列
视频系列
负载开关与分立式 MOSFET
借助集成负载开关,您可以将解决方案尺寸减小 90%,大大简化设计过程。这些简短的视频介绍了可以通过集成解决方案克服哪些挑战。

设计和开发资源

参考设计
采用负载开关的功率排序参考设计

TIDA-01584 参考设计使用负载开关演示各种电源时序配置。通过使用集成的负载开关,可以独立调整每个电压轨的时序。无需大量的处理器干预或外部数字元件,即可控制每个电源轨。此设计非常适合用于多功能打印机 (MFP) 和机顶盒 (STB) 等应用,此类应用需要使用特定的时序来开启各种子系统和处理器电源轨。

参考设计
用于 ADAS 和信息娱乐系统应用的无电池处理器电源参考设计
汽车无电池处理器电源参考设计提供了一种多功能受保护电源树,用于为常见的高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和信息娱乐系统处理器(如 TDA4x-Q1 和 AM6x-Q1)供电。所述的处理器可与传感器融合系统、摄像头模块和域控制器配合使用。详细指南可帮助设计人员创建受保护的电源系统。为双倍数据速率 (DDR) 存储器和辅助负载提供了额外的电源轨。该设计包含用于对电源轨电压和时序进行编程的板载 MSPM0 微控制器 (MCU)。
参考设计
适用于固态硬盘模块且具有电子保险丝的 VBus 保护参考设计

TIDA-050028 参考设计提供了针对 SSD 模块的前端保护,并展示了适用于标准 3.3V、1.8V 和 1.5V 电压轨的全功能电源树。此经过尺寸优化的设计可帮助客户选择适当的集成电路保护器件、负载开关和直流/直流转换器。

与负载开关相关的参考设计

使用我们的参考设计选择工具,找到最适合您应用和参数的设计。

TPS2291L02
负载开关

具有 90nA IQ 和快速输出放电功能的 5.5V、2A、22mΩ 负载开关

价格约为 (USD) 1ku | 0.1