負載開關

改用整合式負載開關

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負載開關是開啟和關閉電源軌的一種簡單且符合成本效益的方式。無論您的設計挑戰為何,TI 廣泛的負載開關產品組合提供豐富的電流、封裝與保護功能選項。利用我們的參數搜尋工具,快速尋找減少漏電流或管理湧入電流的解決方案。針對尺寸受限與高功率密度應用,探索晶圓晶片尺寸 (WCSP) 和 HotRod™ QFN 封裝。為保護 USB Type-A 連接埠,請瀏覽許多具備業界標準安全認證、封裝和針腳配置的電流限制負載開關。

根據系統要求縮小選擇範圍


輸出電流


過電流保護


USB Type-A

根據您的首要設計優先順序選擇開關


體積小巧


低漏電流


將功率損耗降至最低

相關類別


高壓側開關


USB-A 控制器

尋找適合您的負載開關

負載開關有哪些功能?

在管理湧入電流的同時,平穩啟用與停用低電壓電源軌

負載開關可為管理湧入電流提供簡易且直接的解決方案。相較於離散式解決方案,負載開關中的整合式緩啟動可更妥善地控制湧入電流,有助於避免電源供應下降和電壓驟降。負載開關採用精巧且具成本競爭力的 4 引腳或 6 引腳封裝,可利用更少元件實現更小、更簡單的設計。負載開關也整合了其他功能,例如快速輸出放電,以控制斷電。透過受控的開機和斷電功能,負載開關提供一種簡單的方法,可在低電壓配電方面獲得更妥善的管理。

Application note
Basics of Load Switches (Rev. A)
了解負載開關的基礎知識。
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Application note
Managing Inrush Current (Rev. A)
了解使用負載開關管理湧入電流的基礎知識。
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影片
負載開關與離散式 MOSFET 的比較
了解負載開關與離散式解決方案的比較。
Featured products for 簡易配電
TPS22919 現行 具有可調整輸出放電的 5.5V、1.5A、90mΩ 負載開關
TPS22995 現行 具可調式上升時間的 5.5-V 3.5-A 20-mΩ 導通電組負載開關
TPS22919-Q1 現行 具有控制的上升時間的 1 通道、5.5V、1.5A、90mΩ 自我保護 AEC Q100 合格負載開關

限制電池消耗並延長保存期限

在電池預算有限的系統中,管理整體系統漏電流至關重要。負載開關提供具低靜態電流(啟用裝置時)和低關機電流(停用裝置時)的型號。此種多樣性讓設計人員能根據指定負載開啟或關閉的頻率,選擇最佳負載開關。由於電池尺寸通常受整體系統尺寸限制(例如消費性穿戴式裝置),因此許多 TI 低洩漏負載開關也會採用超精巧的 WCSP 或 QFN 封裝。選擇具低漏電流的負載開關可降低閒置功耗及整體電池消耗,進而延長系統使用壽命。

Technical article
How can a load switch extend your device’s battery life?
了解如何透過智慧手錶範例,實作負載開關以協助減少電池消耗。
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Application note
Quiescent Current vs Shutdown Current for Load Switch Power Consumption
了解兩種重要負載開關洩漏規格之間的差異:靜態電流和關機電流。
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Featured products for 節省電池電量
新產品 TPS2291L02 現行 具有 90nA IQ 與快速輸出放電的 5.5V、2A、22mΩ 負載開關
TPS22991I 現行 具有低關斷漏電流的 5.5V、2.7A、28mΩ 小型塑膠負載開關
TPS22996H-Q1 現行 具有可調式上升時間的車用、二通道、5.5V 4A 14mΩ 負載開關

管理精確的時序與湧入電流需求

當處理器或 FPGA 對湧入電流、開啟時間和關閉時間有精確需求時,運用離散式解決方案或序列器很難進行管理。在電源路徑中實作負載開關,可獨立控制各電源軌的時序。透過可調式緩啟動和可調式快速輸出放電,負載開關能夠更妥善地進行開機和關機順序。具有電源良好 (PG) 接腳的負載開關,可在為多個負載開關排序時提供更強的控制。偏壓電壓 (Vbias) 接腳可提供更低的 Vin 電壓,以在低電壓處理器和 FPGA 軌上使用。

Application brief
Optimize Power Distribution in Low Voltage Applications with Integrated Load Swi
了解負載開關如何改善排序應用中的離散式解決方案。
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Technical article
How and why you should use load switches for power sequencing
了解使用負載開關管理配電時序和排序的優點。
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Featured products for 電源排序
TPS22997 現行 具電源良好的 5.5-V 10-A 4-mΩ 導通電組負載開關
TPS22992 現行 具有可調式上升時間與可調式輸出放電的 5.5V 6A 8.7mΩ 負載開關
TPS22954-Q1 現行 具可調整上升時間、電壓監控和輸出診斷的車用 5.7-V、5-A、14-mΩ 負載開關

提升下游軌的效率並保留電壓裕度

在高效率 3.3V 系統(例如光學模組)中,電源預算受到限制,且每個元件都會消耗寶貴的電壓餘裕。透過使用具低導通電阻的負載開關,可將壓降最小化,進而為下游軌和暫態事件提供更多電壓餘裕。低導通電阻也有助於將功率損耗和溫度上升降到最低,進而實現更高的性能和可靠性。

Technical article
How innovative packaging can drive higher power density in load switches
了解 TI HotRod QFN 封裝在功率密集應用中的優勢。
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Application note
Fundamentals of On-Resistance in Load Switches
了解選擇負載開關時需考量的導通電阻取捨。
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Application note
Load Switch Thermal Considerations (Rev. A)
了解負載開關的功耗,以及如何設計最佳 PCB。
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Featured products for 低導通電阻
TPS22998 現行 5.5-V、10-A、4-mΩ 導通電阻負載開關
TPS22997 現行 具電源良好的 5.5-V 10-A 4-mΩ 導通電組負載開關
TPS22990 現行 具可調式上升時間、電源良好和可選輸出放電的 5.5-V、10-A、3.9-mΩ 負載開關

管理過電流和反向電流事件

緩啟動可在開啟期間管理湧入電流,電流限制 (ILIM) 或短路保護 (SCP) 可在啟動後保護免受過電流事件影響。ILIM 和 SCP 使用不同的故障觸發條件,但兩者皆會透過將電流箝位至固定值來回應,直到裝置達到過熱自動關機為止。電流限制負載開關可固定或調整(使用外部電阻器),通常包括故障報告接腳和標準安全認證。電流限制對於保護 USB-A 連接埠非常重要,可防止電池發生高放電損壞及保護下游負載。反向電流阻斷 (RCB) 是另一個常見的保護功能,可防止 USB 裝置或電源之間的反向電流流動。

Application brief
Current Limit and Short Circuit Protection in Power Restricted Load Switch Apps
了解過電流和短路保護的基礎知識。
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Application note
USB Power Switch Reverse Current Protection
進一步了解 USB-A 應用的反向電流考量。
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Application note
Power Multiplexing Using Load Switches and eFuses (Rev. A)
了解如何將具有反向電流阻斷功能的負載開關用於電源多工。
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Featured products for 電流限制與 USB
TPS2553 現行 0.075-1.7A 可調整ILIMIT、2.5-6.5V、85mΩ USB 電源開關、高電位作動、反向阻斷
TPS2001E 現行 2-A 負載、2.7-V 至 5.5-V、70-mΩ USB 電源開關、高電位作動、輸出放電、反向阻斷
TPS2559-Q1 現行 車用 1.2-4.7A 可調整 ILIMIT、2.5-6.5V、13mΩ USB 電源開關、高電位作動

為什麼要選擇整合式負載開關?

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減少電路板尺寸&電池消耗

與離散式解決方案相比,精巧封裝和低漏電流可節省電路板空間和電池壽命。

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控制電源排序

電源良好、可調整電壓轉換速率與可調整輸出放電,實現精確處理器時序要求的管理。

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防止故障

電流限制、反向電流阻斷及安全認證可為 USB-A 連接埠與其他敏感負載提供穩固的防護。

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將功率損耗降至最低

低導通電阻與低輸入電壓支援可減少高效率系統中的散熱與電壓壓降。

技術資源

Application note
Application note
Basics of Load Switches (Rev. A)
了解負載開關的基礎知識、應在何時使用,以及如何在系統中實作。
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Application brief
Application brief
Making the Switch to an Integrated Load Switch
了解離散式開關解決方案的缺點和限制,以及如何透過整合式負載開關加以克服。
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影片系列
影片系列
負載開關與離散式 MOSFET 的比較
透過整合式負載開關,您可以將解決方案尺寸減小 90%,並大幅簡化設計流程。這些短片將說明您可透過整合解決方案克服哪些挑戰。

設計與開發資源

參考設計
使用負載開關的電源定序參考設計

TIDA-01584 參考設計使用負載開關展示了各種電源排序配置。透過使用整合式負載開關,各電壓軌的計時可獨立調整。每個電壓軌都可在沒有大量處理器介入或外部數位元件的情況下控制。此設計在多功能列印機 (MFP) 和機上盒 (STB) 等應用中十分實用,因為這些應用需要特定的計時順序才能開啟各種子系統和處理器軌。

參考設計
車用離電池處理器電源參考設計,適用於 ADAS 與資訊娛樂系統
此車用離電池處理器電源參考設計提供多功能受保護的電源樹狀架構,可為常見的 ADAS 與資訊娛樂處理器 (如 TDA4x-Q1、AM6x-Q1) 供電。上述處理器可搭配感測融合系統、攝影機模組及域控制器運作。詳細設計指南協助工程師建立受保護的電源系統。提供額外電源軌以支援 DDR 記憶體與輔助負載。設計內建 MSPM0 微控制器 (MCU),可用於設定電源軌電壓與時序。
參考設計
適用於固態驅動器模組、含 eFuse 的 VBus 保護參考設計

TIDA-050028 參考設計可提供 SSD 模組的前端保護,並展示適用於標準 3.3-V、1.8-V 和 1.5-V 軌的全功能電源樹。此尺寸最佳化設計可協助客戶適當選擇積體電路保護裝置、負載開關及 DC/DC 轉換器。

與負載開關相關的參考設計

使用我們的參考設計選擇工具,找出最適合您的應用和參數設計。

TPS2291L02
負載開關

具有 90nA IQ 與快速輸出放電的 5.5V、2A、22mΩ 負載開關

約略價格 (USD) 1ku | 0.1