TPS2140/41/50/51 是兼容 USB 1.0 和 2.0 規(guī)范的 IC，包含一個(gè)雙限流電源開關(guān)和一個(gè)可調(diào)節(jié)的低壓差穩(wěn)壓器 （LDO）。開關(guān)和 LDO 都通過控制導(dǎo)通轉(zhuǎn)換速率來限制浪涌電流。該開關(guān)獨(dú)特的雙限流功能允許 USB 外設(shè)在開關(guān)輸出端利用高值電容，同時(shí)保持較低的浪涌電流。在導(dǎo)通期間，開關(guān)將輸送到電容負(fù)載的電流限制在 100 mA 以下。當(dāng)開關(guān)的輸出電壓達(dá)到輸入電壓的 93% 左右時(shí)，開關(guān)電源良好輸出變?yōu)楦唠娖剑_關(guān)電流限制增加到 800mA（最小值），此時(shí)可以打開更高電流的負(fù)載。較高的電流限制提供短路保護(hù)，同時(shí)允許外設(shè)從 USB 總線吸收最大電流。
*附件：tps2140.pdf

開關(guān)和 LDO 獨(dú)立工作，為需要獨(dú)立內(nèi)核和 I/O 電壓的 DSP 應(yīng)用提供靈活性。例如，在由 3.3 V 電源軌工作的 DSP 應(yīng)用中，LDO 可以為低至 0.9 V 的 DSP 內(nèi)核電壓供電，而開關(guān)則為 3.3 V（典型值）DSP I/O 電源供電。如果需要電源排序，可以使用 LDO 電源良好輸出來啟用開關(guān)。

特性

• 面向 USB 高功率外設(shè)的完整電源管理解決方案
• 具有使能和 325 mA（典型值）電流限制的 250 mA 低壓差穩(wěn)壓器 （LDO）
• LDO 支持 2.7 V 至 5.5 V在和 0.9 V 至 3.3 V 可調(diào) V外
• 40 m（典型值）高側(cè) MOSFET，具有雙電流限制
• LDO 和開關(guān)的欠壓鎖定和電源正常
• CMOS 和 TTL 兼容使能輸入
• 85 μA（典型值）電源電流
• 5 μA（典型值）待機(jī)電源電流
• 采用 14 引腳 HTSSOP 封裝 （PowerPAD?）
• –40°C 至 85°C 環(huán)境溫度范圍
• 具有 3.3V 開關(guān)和 5V 開關(guān)的 TPS2148/58 3.3V LDO 的替代
• 應(yīng)用
  • 高功率 USB? 外設(shè)
    • ADSL 調(diào)制解調(diào)器
    • 數(shù)碼相機(jī)和 PC 相機(jī)
    • Zip 驅(qū)動(dòng)器
    • 揚(yáng)聲器
  • DSP 排序

參數(shù)

1. 產(chǎn)品概述

TPS2140是一款集成了雙電流限制功率開關(guān)和可調(diào)低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）的IC，專為USB高功率外設(shè)的電源管理設(shè)計(jì)。該器件支持USB 1.0和2.0規(guī)范，提供完整的電源管理解決方案。

2. 主要特性

• ?雙電流限制開關(guān)?：初始限制電流為100mA，當(dāng)輸出電壓達(dá)到輸入電壓的93%時(shí)，電流限制增加到800mA（最小），提供短路保護(hù)。
• ?可調(diào)LDO?：支持2.7V至5.5V的輸入電壓，輸出電壓可調(diào)范圍為0.9V至3.3V，最大輸出電流為250mA。
• ?低壓差特性?：LDO的最大壓差電壓為0.5V。
• ?欠壓鎖定和電源良好信號(hào)?：為LDO和開關(guān)提供欠壓鎖定和電源良好信號(hào)，確保穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)。
• ?CMOS和TTL兼容使能輸入?：提供靈活的使能控制。
• ?低功耗?：典型工作電流為85μA，待機(jī)電流為5μA。
• ?寬溫度范圍?：-40°C至+85°C的工作溫度范圍。

3. 封裝與尺寸

TPS2140采用14引腳的HTSSOP（PowerPAD）封裝，具體尺寸信息請(qǐng)參考數(shù)據(jù)表。

4. 功能描述

• ?電源開關(guān)?：集成N通道MOSFET，具有高側(cè)開關(guān)配置，支持500mA的連續(xù)電流。
• ?雙電流限制?：在開關(guān)啟動(dòng)時(shí)限制電流，防止大電容負(fù)載導(dǎo)致的電流涌浪；當(dāng)輸出電壓穩(wěn)定后，增加電流限制，允許更高負(fù)載電流。
• ?LDO調(diào)節(jié)器?：提供可調(diào)輸出電壓，滿足不同外設(shè)的電源需求。
• ?保護(hù)功能?：包括過流保護(hù)、熱關(guān)斷保護(hù)和欠壓鎖定，確保器件在異常條件下不會(huì)損壞。

5. 應(yīng)用場景

• ?USB高功率外設(shè)?：如ADSL調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字相機(jī)、Zip驅(qū)動(dòng)器、揚(yáng)聲器等。
• ?DSP序列應(yīng)用?：需要獨(dú)立的核心和I/O電壓供電的DSP應(yīng)用。

6. 設(shè)計(jì)指南

• ?外部電容要求?：推薦在輸入和輸出端使用旁路電容和電解電容，以改善負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)和噪聲抑制。
• ?LDO輸出電容?：要求使用至少4.7μF的輸出電容，以確保LDO的穩(wěn)定性。
• ?過流保護(hù)?：詳細(xì)描述了過流條件下的設(shè)備行為，包括三種可能的過載情況。
• ?熱保護(hù)和功耗計(jì)算?：提供了功耗和結(jié)溫計(jì)算的方法，以及熱保護(hù)機(jī)制的工作原理。