ロード スイッチ
スイッチを統合型ロード スイッチに切り替え
カテゴリ別の参照
ロード スイッチは、電源レールのオンとオフを切り替えるシンプルかつコスト効率の優れた方法です。どのような設計上の課題であっても、TI の幅広いロード スイッチ製品ラインアップを活用すると、電流、パッケージ、保護機能の面で豊富な選択肢がとれます。TI のパラメトリック検索ツールを使用すると、リーク電流の低減や突入電流の管理に役立つソリューションを迅速に見つけることができます。サイズに制約があり、電力密度の高いアプリケーションの場合、WCSP (ウェハー チップ スケール パッケージ) と HotRod™ QFN パッケージをご確認ください。USB Type-A ポートを保護するために、業界標準の安全認証、パッケージ、ピン配置を特長とした TI の豊富な電流制限機能付きロード スイッチをご覧いただけます。
システム要件に応じた製品選定
出力電流
過電流保護
USB Type-A
設計の最優先事項に基づいたスイッチ選択
小型サイズ
低リーケージ
電力損失の最小化
関連カテゴリ
ハイサイド スイッチ
USB-A コントローラ
ロード スイッチの役割とは？
突入電流を管理しながら、低電圧電源レールの有効化と無効化をスムーズに実現
ロード スイッチは、突入電流を管理するためのシンプルでわかりやすいソリューションを提供します。ディスクリート ソリューションと比較して、ロード スイッチに内蔵されたソフトスタートにより、突入電流の制御が改善され、電源ディップや電圧ドループを防止できます。小型でコスト競争力の高い 4 ピンまたは 6 ピン パッケージで供給するロード スイッチは、部品点数を減らし、さらに小型でシンプルな設計を可能にします。ロード スイッチには、制御パワーダウンのためのクイック出力放電などの追加機能も内蔵されています。ロード スイッチは、制御型のパワーアップとパワーダウンの両方を備えており、低電圧の電力分配全体をより的確に管理するシンプルな方法を提供します。
バッテリ ドレインの抑制、寿命の延長
バッテリ バジェットが限られているシステムでは、システム全体のリーク電流を管理することが重要です。ロードスイッチには、静止電流が低く (デバイスが有効な場合)、シャット ダウン電流が低い (デバイスが無効な場合) モデルが用意されています。この豊富なモデル展開により、設計者は、特定の負荷がオンまたはオフになっている頻度に基づいて、最適なロード スイッチを選択できます。バッテリ サイズは多くの場合、システム全体のサイズ (消費者用ウェアラブルなど) によって制限されるため、TI の多くの低リーケージ ロード スイッチは、超小型の WCSP または QFN パッケージでも提供しています。リーク電流の小さいロード スイッチを選択すると、アイドル時の消費電力が減少し、バッテリ ドレインが抑制されることで、システム寿命を延長することができます。
How can a load switch extend your device’s battery life?
Quiescent Current vs Shutdown Current for Load Switch Power Consumption
バッテリの節約 に関する主な製品
高精度のタイミングと突入電流要件を管理
プロセッサまたは FPGA に、突入電流、ターンオン時間、ターンオフ時間に対する高精度の要件がある場合、ディスクリート ソリューションまたはシーケンサを使用した管理は困難になる可能性があります。パワー パスにロード スイッチを実装することで、各レールのタイミングを独立して制御できます。調整可能なソフト スタートと可変クイック出力放電により、ロード スイッチは、パワーアップとパワーダウンの両方のシーケンスをより的確に実行できます。パワー グッド (PG) ピンを備えたロード スイッチにより、複数のロード スイッチのシーケンシング時に優れた制御が可能になります。バイアス電圧 (Vbias) ピンにより、低電圧のプロセッサおよび FPGA レールで、低い Vin 電圧を使用できます。
Optimize Power Distribution in Low Voltage Applications with Integrated Load Swi
How and why you should use load switches for power sequencing
ダウンストリーム レール向けに、効率の向上と電圧マージンの維持が可能
(光学モジュールなど) 高効率の 3.3V システムでは、電力バジェットが制限されており、各部品は貴重な電圧ヘッドルームを消費します。オン抵抗の低いロード スイッチを使用すると、電圧降下が最小化されるため、ダウンストリーム レールや過渡イベントに対する電圧ヘッドルームを拡大できます。また、オン抵抗が小さいため、電力損失と温度上昇も最小化でき、性能と信頼性の向上を実現できます。
How innovative packaging can drive higher power density in load switches
Fundamentals of On-Resistance in Load Switches
過電流および逆電流イベントを管理
ソフトスタート機能は、電源投入時の突入電流を管理するのに対し、電流制限機能 (ILIM) または短絡保護機能 (SCP) は、起動後の過電流イベントから保護します。ILIM と SCP は異なる障害トリガを使用しますが、どちらもデバイスがサーマル シャットダウンに達するまで、電流を固定値にクランプして応答します。電流制限付きロード スイッチは、固定または可変 (外付け抵抗を使用) にすることができ、多くの場合、障害報告ピンと標準的な安全認証を内蔵しています。電流制限は、USB-A ポートを保護し、バッテリへの大きな放電による損傷を防止してダウンストリーム負荷を保護するために重要です。逆電流ブロック (RCB) は、USB デバイス間または電源間の逆電流を防止する一般的な保護機能です。
Current Limit and Short Circuit Protection in Power Restricted Load Switch Apps
Power Multiplexing Using Load Switches and eFuses (Rev. A)
集積型ロード スイッチを選ぶ理由
基板サイズとバッテリ ドレインの削減
コンパクトなパッケージと低いリーク電流により、ディスクリート ソリューションと比べて基板面積を削減し、バッテリ寿命を延長できます。
電源シーケンスの制御
パワー グッド、調整可能なスルーレート、調整可能な出力放電により、高精度のプロセッサのタイミング要件を管理できます。
障害からの保護
電流制限、逆電流ブロック、安全認証により、USB-A ポートやその他感度の高い負荷に対して堅牢な保護機能が提供されます。
電力損失の最小化
低オン抵抗、低入力電圧により、高効率システムで発熱と電圧降下を低減できます。
技術リソース
Basics of Load Switches (Rev. A)
Making the Switch to an Integrated Load Switch
ロード スイッチとディスクリート MOSFET の比較 (「CC」アイコンのクリックで日本語字幕が選択可能)
主なアプリケーションの概要
多用途で効率的な電源による、消費者のフレキシビリティ向上
パーソナル エレクトロニクスの分野では、小型化と電力効率が設計の最大の優先事項になります。TI の各種ロード スイッチには、低静止電流や小型パッケージ オプションという特長があり、電源システムの保護に役立ちます。
利点：
- 内部のパワー ディストリビューションの精密な制御に役立つ、調整可能な立ち上がり時間と迅速な出力放電。
- 静止電流とシャットダウン電流が小さく、1 回のバッテリ充電あたりの使用時間延長に貢献。
- スペースに制約のある設計に適した最小 1mm2 のコンパクトなパッケージ。
主なリソース
- TIDA-00556 – ウェアラブル製品向け、ロード スイッチ ベース シップ モードのリファレンス デザイン
- TIDA-01451 – セット トップ ボックス用電源スイッチング リファレンス デザイン
Pack more safety into your ADAS and infotainment modules
Compact size and efficiency are very important considerations in automotive systems as feature and power demands increase. Our load switches protect systems from transients and improve longevity, while maintaining a small form factor. In high-performance compute systems, load switches with low Ron and high output current capability help improve system efficiency.
Benefits:
- Protections such as reverse current blocking, quick output discharge and soft-start.
- Save power through power dense packaging with low IQ and ISD
- Current-limiting with fault pins to protect USB-A ports and other sensitive loads.
主なリソース
- TIDA-00530 – 低消費電力 TDA3x ベース システム向け車載電源のリファレンス デザイン
- TIDA-00803 – シングル コア電圧アプリケーション プロセッサを使用したフロント カメラ システム向け車載電源のリファレンス デザイン
- TPS22919-Q1 – AEC Q100 認証取得済み、自己保護機能と立ち上がり時間の制御機能搭載、1 チャネル、5.5V、1.5A、90mΩ のロード スイッチ
- TPS2553-Q1 – 車載対応、0.075 ～ 1.3A 調整可能ILIMIT、アクティブ ハイ、逆方向ブロッキング機能搭載、2.5 ～ 6.5V、85mΩ USB パワー スイッチ
- TPS22954-Q1 – 車載対応、調整可能な立ち上がり時間と、電圧監視機能と出力診断機能搭載、5.7V、5A、14mΩ のロード スイッチ
Minimize power losses in optical module and network switches
In high-efficiency 3.3V systems, power budgets are limited and each component consumes valuable voltage headroom. By using a low on-resistance load switch for input power protection, the voltage drop is minimized, allowing more voltage headroom for downstream rails and transient events. Low on-resistance also helps minimize power losses and temperature rise, enabling higher performance and reliability.
Benefits:
- Power dense packaging with low on-resistances for more efficient performance.
- Enhanced system reliability through overcurrent protection, quick output discharge and soft start.
主なリソース
- Fundamentals of On-Resistance in Load Switches – アプリケーション・ノート
- Load Switch Thermal Considerations (Rev. A) – アプリケーション・ノート
Small size and low-leakage load switches for any compact battery-powered system
The strengths of our load switches align with the primary design priorities of automated systems – efficiency, small size, and low quiescent current. TI load switches also include protection features like reverse current blocking and overcurrent protection to help keep systems up and running.
Benefits:
- Improved signal integrity through low-leakage currents (when enabled or disabled).
- Ultra-compact WCSP and QFN packages (less than 1 x 1 mm).
- Ensure stable operation with features like reverse current blocking, short circuit protection and thermal shutdown.
主なリソース
- TIDA-01579 – 画像処理アプリケーション向け、高効率、低出力リップル電源のリファレンス デザイン
- TIDA-010224 – バッテリ動作時間を延長する低消費電力ワイヤレス カメラのリファレンス デザイン
- TPS2291L02 – 90nA の IQ とクイック出力放電機能を備えた、5.5V、2A、22mΩ のロード スイッチ
- TPS22916 – 出力放電機能搭載、5.5V、2A、60mΩ、リーケージ 10nA のロード スイッチ
- TPS25221 – 0.275 ～ 2.7A の調整可能なILIMIT、アクティブ ハイ、逆方向ブロッキング機能搭載、2.5 ～ 5.5V、70mΩ USB パワー スイッチ
熱を考慮し、適切な保護機能を採用した通信機器の設計と製作
5G の採用が急速に進むにつれて、低消費電力と放熱最適化に関する通信機器の設計要件も急速に上昇します。TI の各種ロード スイッチには、低静止電流と、サーマル シャットダウン機能や他の保護機能の搭載という特長があります。
利点：
- 突入電流制御、スルーレート制御、低電圧誤動作防止 (低電圧ロックアウト) などの保護機能。
- システム監視に適したパワー グッド信号。
- スペースと消費電力の節減に役立つ、小型フォーム ファクタと低静止電流。
主なリソース
- TIDA-01584 – 負荷スイッチを使用する電源シーケンスのリファレンス デザイン
設計と開発に役立つリソース
負荷スイッチを使用する電源シーケンスのリファレンス デザイン
TIDA-01584 リファレンス デザインは、複数のロード スイッチを使用して、さまざまな電源シーケンシング構成を実現する方法を提示します。複数の内蔵ロード スイッチを使用し、各電圧レールのタイミングを互いに独立して調整することができます。プロセッサの大掛かりな介入や、外部のデジタル部品の採用なしで、各電圧レールを制御できます。このデザインが役に立つのは、さまざまなサブシステムとプロセッサ向けのレールをオンに切り替えるために、特定のタイミング シーケンスを必要とする、マルチファンクション プリンタ (MFP、プリンタ複合機) やセット トップ ボックス (STB) (...)
ADAS / インフォテイメント アプリケーション用、バッテリ直結型プロセッサ電源のリファレンス デザイン
ソリッド ステート ドライブモジュール向けの eFuse 搭載、VBus 保護機能のリファレンス デザイン
TIDA-050028 リファレンス デザインは、SSD モジュールのフロント エンド保護機能を実現し、3.3V、1.8V、および 1.5V という標準的な各レールに対応するフル機能の電源ツリーを提示します。このデザインはサイズが最適化されており、お客様が適切な集積回路保護デバイス、負荷スイッチ、DC/DC コンバータを選択するために役立ちます。