当谈到过热和反向电压保护时,TPS2553DBVR与替代方案有何差异?
2024-09-04 10:34:46 393
TPS2553DBVR是一款限流配电开关, 它使用 N 沟道 MOSFET 为短路或大电容负载应用提供高达 1.5 A 的连续负载电流。可以使用外部电阻器预设这些器件上的限流阈值,范围在 75 mA 和 1.7 A(最高值)之间。过热保
护和反向电压保护是器件的另外两个关断特性。为了驱动 N 沟道 MOSFET,该器件具有内部电荷泵和栅极驱动电路。电荷泵为驱动器电路供电,并提供将 MOSFET 栅极升高到源极以上所需的电压。电荷泵可以在低至 2.5 V 的输入电压下工作,并且功耗极小。电源开关的栅极电压由驱动器控制。驱动器包括通过控制输出电压的上升和下降时间来限制显着电流和电压浪涌的电路,以及软启动功能。两个器件系列以不同的方式处理过流问题。当负载达到限流阈值时,TPS2552/53 系列进入恒流模式,而 TPS2552-1/53-1 系列则锁定。
特征
最大负载电流为 1.5A
1.7A 时电流限制精度为 6%(典型值)
符合 USB 限流规范
与 TPS2550/51 TPS2550/51 TPS2550/51 TPS2550/51 TPS2550 兼容
75 mA–1300 mA 可调电流限制(典型值)
具有恒定电流 (TPS2552/53) 和闭锁功能的外部电阻。版本 (TPS2552-1/53-1) 的电流限制精度与版本 (TPS2552-1/53-1) 一样严格。
2 秒过流响应(典型值)
高端电压为 85 mV 的 MOSFET(DBV 封装)。
防止输入输出电压反向
工作电压范围:2.5 至 6.5 伏
内置软启动功能
符合 IEC 61000-4-2 标准的 15 kV ESD 保护(带外部电容)
该系列可用于 USB 端口/集线器、数字电视、机顶盒、VOIP 电话。
CAD 模型
引脚功能
象征
脚印
封装方面
TPS2553DBVR框图
技术规格
· 技术的
· 工作温度--40°C~150°C TJ
· 湿度敏感等级(MSL)-1(无限制)
· 电阻-85mOhm
· 最大功耗-625mW
· 峰值回流温度(℃)-260
· 供电电压-5V
· 端子间距-0.95mm
· 引脚数-6
· 输出电流-1.5A
· 最小输入电压-2.5V
· 最大输入电压-6.5V
· 标称输入电压-6.5V
· 电压-负载-2.5V~6.5V
TPS2553DBVR使用地点
它用于USB总线/自供电积分器、USB外设、PC卡热插拔、笔记本电脑、计算机主板、电池供电设备、电池充电器电路、电视板。
如何使用TPS2553DBVR
输入和输出电容可提高器件的性能;实际电容应针对特定应用进行优化。对于所有应用,建议在 IN 和 GND 之间尽可能靠近器件放置 0.1μF 或更大的陶瓷旁路电容,以实现局部噪声去耦。此预防措施可减少由于电源瞬变而导致的输入振铃。输入端可能需要额外的输入电容,以减少在强瞬变条件下电压过冲超过器件的绝对最大电压。这在工作台测试期间尤其重要,因为使用长电感电缆将评估板连接到工作台电源。当输出端预计会有较大的瞬变电流时,建议在输出引脚上放置一个高值电解电容。
用户可通过外部电阻器对过流阈值进行编程。TPS2552/53 和 TPS2552-1/53-1 使用内部调节环路在 ILIM 引脚上提供调节电压。电流限制阈值与 ILIM 输出的电流成比例。建议的 RILIM 1% 电阻范围为 15 kΩ ≤ RILIM ≤ 232 kΩ,以确保内部调节环路的稳定性。许多应用要求最小电流限制高于某个电流水平,或最大电流限制低于某个电流水平,因此在选择 RILIM 值时,考虑过流阈值的容差非常重要
应用指南
1. 过流情况
TPS2553DBVR 通过将输出电流限制在图 24 所示的 IOS 水平来应对过流情况。当检测到过流情况时,该器件会保持恒定的输出电流并相应地降低输出电压。可能出现两种过载情况。
第一种情况是器件通电或启用时出现短路或部分短路。输出电压相对于地保持在接近零电位,TPS2552/53 将输出电流提升至 IOS。
TPS2553DBVR器件会将电流限制在 IOS,直到过载情况消除或器件开始热循环。
第二种情况是当器件启用并通电时发生短路、部分短路或瞬时过载。器件在时间 tIOS 内对过流情况做出响应(见图 3)。电流检测放大器在此期间过载,并暂时禁用内部限流 MOSFET。电流检测放大器恢复并将输出电流限制为 IOS。与上一种情况类似。
2.反向电压保护
反向电压保护功能会在输出电压超过输入电压 135 mV(典型值)并持续 4 毫秒(典型值)时关闭 N 沟道 MOSFET。发生这种情况时,将出现 (VOUT – VIN)/rDS(on)) 的反向电流。这可防止大量电流流入输入电容,从而防止损坏 TPS2552/53 和 TPS2552-1/TPS2253-1 输入侧的器件。TPS2552/53 器件允许 N 沟道 MOSFET 在输出电压低于输入电压并持续相同的 4 毫秒去尖峰时间内导通。
3. 故障响应
在过流、过热或反向电压条件下,故障开漏输出被置位(低电平有效)。TPS2552/53 置位 FAULT 信号,直到故障条件消除且设备恢复正常运行。一旦设备电源循环或启用切换且设备恢复正常运行,FAULT 信号将被取消置位。TPS2552/53 旨在通过使用内部延迟“去毛刺”电路消除过流(典型值 7.5 毫秒)和反向电压(典型值 4 毫秒)条件下的虚假 FAULT 报告,而无需外部电路。这可确保不会由于正常运行(例如启动到重电容负载)而意外置位 FAULT。去毛刺电路会延迟进入和离开故障条件。过热条件不会去毛刺,并立即置位 FAULT 信号。
4. 欠压锁定 (UVLO)
欠压锁定 (UVLO) 电路可禁用电源开关,直到输入电压达到 UVLO 开启阈值。内置迟滞可防止由于大电流浪涌导致输入电压下降而出现不必要的开/关循环。
5. 启用(EN 或 EN)
该逻辑可控制电源开关、电荷泵偏置、驱动器和其他电路,以降低电源电流。当 EN 上存在逻辑高电平或 EN 上存在逻辑低电平时,电源电流会降至 1 μA 以下。EN 上的逻辑低电平输入或 EN 上的逻辑高电平输入可启用驱动器、控制电路和电源开关。启用输入兼容 TTL 和 CMOS 逻辑电平。
6. 热感应
TPS2553DBVR具有自我保护功能,使用两个独立的热感应电路来监控电源开关的工作温度,并在温度超过建议的工作条件时禁用操作。TPS2552/53 器件在过流条件下以恒流模式运行,这会增加电源开关上的压降。封装中的功率耗散与电源开关上的压降成正比,这会增加过流条件下的结温。当芯片温度超过 135°C(最小值)且部件在电流限制范围内时,第一个热传感器会关闭电源开关。热传感器内置滞后,开关在器件冷却约 10°C 后打开。TPS2552/53 还具有第二个环境热传感器。当芯片温度超过 155°C(最小值)时,环境热传感器会关闭电源开关,无论电源开关是否在电流限制范围内,并在器件冷却约 10°C 后打开电源开关。
TPS2553DBVR替代型号零件
FDC6331L、AP22615BWU-7、AP22653AW6-7、FDC6326L
制造商品牌信息
德州仪器 (TI) 是一家全球知名的半导体制造商,业务范围扩展至 35 个国家。公司发展迅速。1958 年,TIer 首次推出工作集成电路。如今,全球有超过 30,000 名 TIer 致力于设计、制造和销售模拟和嵌入式处理芯片。他们渴望通过自己的技术解决挑战并改变世界。