TPS2500 ， TPS2501

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SLVS886A - 2008年10月 - 修订2009年8月

与升压转换器集成USB电源开关

1

特点

应用

便携式应用采用单节Li +电池

USB主机没有原生的5 V电源

集成的同步升压转换器和

USB限流电源开关

轻负载，高效率的生态模式

管制计划（ TPS2500 ）或恒

频率（ TPS2501 ）

1.8 V至5.25 V输入电压（ 2.2 V最小

启动电压）

可调节的USB电流限制

- 130毫安到1400 mA（典型值）

在1.4的设置准确的20 ％限流

电至两个标准USB端口

辅助5.1 V输出

最少的外部元件

快速过电流，响应时间 - 5

s

典型

小的3毫米× 3毫米× 0.9毫米SON -10封装

15千伏/ 8 - kV的系统级ESD有能力

23

描述

该TPS2500和TPS2501提供了一个集成的

解决方案，满足从USB 5V的电源要求

1.8 V至5.25 V的输入电源。这些功能包括：

高速USB兼容的输出功率，输出开关

启用，电流限制和过电流故障报告。

1.8 V至5.25 V的输入可以通过源提供

包括DC / DC稳压电源（如3.3V） ，或

电池，如单节Li +或三芯镍镉，

镍氢电池或碱性。

USB电源开关电流限制是可编程的，

通过从低至130毫安外部电阻为

高1400 mA（典型值） 。两个标准USB接口

可以从单个TPS2500或TPS2501支持

在1400毫安的设置。

另外，该升压转换器的输出是作为

辅助5.1 V输出供电额外的负载。

由USB输出与所提供的总电流

辅助不能超过1148毫安在V

IN

= 3 V.

提高外汇基金fi效率

vs

辅助输出电流

0.97

0.95

0.93

提高效率 - ％

0.91

0.89

0.87

0.85

V

IN

= 1.8 V

0.83

0.81

0.79

0.77

0

300

600

900

1200

1500

G001

典型应用电路

2.2

m

H

IN

1.8 V至

5.25 V输入

10

m

F

EN

SW

5 V辅助负载

AUX

ENUSB

R

故障

22

m

F

动力方面， 100毫安

(2)

TPS2500

故障

USB故障标志

5 V USB电源

ILIM

R

ILIM

GND

USB

数据

保护地

120

m

F

电源PAD

(1)

5 V USB

端口＃ 1

500毫安

V

IN

= 4.5 V

V

IN

= 3.3 V

数据

5 V USB

端口＃ 2

500毫安

S0380-02

(1)

要求仅适用于USB应用;

下行端口应该是

旁路120

F

最低每枢纽。

附加的电流可以从供给

AUX如果<1一个需要USB端口;

总电流不应超过1.1时

V

IN

= 3 V.

(2)

I

O

（ AUX） - 辅助输出电流 - 毫安

1

2

3

请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在得克萨斯州的关键应用程序使用

仪器的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。

经济模式下，使用PowerPad是德州仪器的商标。

所有其他商标均为其各自所有者的财产。

版权所有2008-2009 ，德州仪器

PRODUCTION数据信息为出版日期。

产品符合占德州条款规范

仪器标准保修。生产加工过程中不

不一定包括所有参数进行测试。

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这个集成电路可以被ESD损坏。德州仪器建议所有集成电路与处理

适当的预防措施。如果不遵守正确的操作和安装程序，可以造成损坏。

ESD损害的范围可以从细微的性能下降，完成设备故障。精密集成电路可能会更

容易受到伤害，因为很小的参数变化可能导致设备不能满足其公布的规格。

订购信息

(1)

设备

TPS2500

TPS2501

(1)

(2)

温度

(2)

-40 ° C至85°C

包

刚果民主共和国（ SON ）

Eco模式

控制方案

启用

残

记号

CHO

OBA

对于最新的封装和订购信息，请参阅封装选项附录本文档的末尾，或见TI

网站：

www.ti.com 。

最高环境温度的器件结温的系统级考虑因素，例如功耗的函数

和电路板布局。看

耗散额定值

和

推荐工作条件

对于涉及这些设备的特定信息。

绝对最大额定值

(1)

在工作自由空气的温度范围内（除非另有说明）

价值

在SW ， AUX IN， USB ， ENUSB ， EN ，故障， ILIM输入电压范围

故障灌电流

ILIM源电流

T

J

结温范围

ESD - HBM

ESD - 清洁发展机制

ESD - 系统级（接触/空气）

(1)

(2)

(2)

单位

V

mA

mA

°C

kV

V

kV

-0.3 7

25

1

-40至150

2

500

8/15

强调超越那些在列

绝对最大额定值

可能对器件造成永久性损坏。这些压力额定值

该设备在这些或超出下标明的任何其他条件，仅及功能操作

推荐工作

条件

是不是暗示。暴露于长时间处于最大绝对额定情况下会影响器件的可靠性。

每EN61000-4-2浪涌， 1999采用USB的TPS2500EVM （ HPA337 ）评估模块和输出地之间

（文件可在网络上） 。这些是测试水平，而不是故障阈值。

耗散额定值

(1)

包

的DRc

(1)

(2)

热阻

(2)

θ

JA

41.6°C/W

热阻

θ

JC

10.7°C/W

T

A

≤

25°C

额定功率

2403毫瓦

JEDEC的高K （ 2S2P ）板用于导出这些数据是一块3英寸× 3英寸（ 7.62毫米× 7.62毫米） ，多层电路板与1盎司

（ 0.035毫米），内部电源层和接地层和2盎司（ 0.071毫米）的铜迹线在电路板的顶部和底部。

每安装

使用PowerPad 热增强型封装

申请报告（ SLMA002 ） 。

推荐工作条件

民

V

IN

V

开始

T

J

在电源电压

在电源电压为启动

在EN ， ENUSB启用电压

工作结温范围

1.8

2.2

0

–40

5.25

125

喃

最大

5.25

单位

V

V

V

°C

2

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推荐的外部元件

民

L

C

IN

C

AUX

R

ILIM

电感（标称值）

在IN输入电容（陶瓷电容， X5R ， 10V ， 0805 ）

提高输出电容上的AUX （陶瓷电容， X5R ， 10V ， 1210 ）

其他辅助电容

从ILIM电流限制设定电阻到GND （推荐1 ％或更好）

16.1

2.2

10

22

150

200

喃

最大

4.7

单位

H

F

F

k

电气特性 - 共享的加速和USB科

在推荐工作条件（除非另有说明）

参数

BIAS

静

当前

关闭

当前

UVLO

升起

在欠压锁定阈值

在升压转换器

V

IN

经过V

AUX

in

规

前V

AUX

in

规

在欠压锁定阈值

AUX的USB开关

热关断

全热关断thereshold

迟滞

USB -只热关断

迟滞

130

10

150

10

°C

落下

迟滞

落下

迟滞

升起

V

AUX

落下

迟滞

4.18

4.1

1.93

0.15

4.3

4.21

0.09

4.45

4.37

V

2.08

1.69

0.4

2.05

2.2

1.8

V

V

IN

V

AUX

V

IN

V

IN

= 3.3 V, V

AUX

= 5.2 V, V

EN

= V

IN

, V

ENUSB

= V

AUX

,

I

AUX

= I

USB

= 0 A

V

IN

= 3.3 V, V

EN

= V

ENUSB

= 0 V ， AUX和USB OPEN ，

–40°C

≤

T

J

≤

85°C

13

380

4

20

480

8

A

A

测试条件

民

TYP MAX

单位

电气特性 - 升压部分只

在推荐工作条件（除非另有说明）

参数

应用规范

V

AUX

AUX调节电压

开关频率，正常模式

开关频率，低频模式

低频模式输入电压阈

没有频率模式输入电压阈

（增强同步MOSFET总是）

最大占空比

最小可控导通时间

生态模式控制方案，脉冲频率工作（ TPS2500 ONLY）

IIND

低

AUX

低

要求峰值电流进入PFM模式

AUX-过低的门槛比较

峰值电感电流下降

恢复因辅助开关，跌落

420

0.98 ×

V

AUX

mA

V

V

IN

＆ LT ; V

LFM

V

IN

＆ GT ; V

LFM

V

IN

升起

迟滞

V

IN

升起

迟滞

4.9

4.95

925

230

4.25

5.1

1000

250

4.35

200

5.05

75

85

85

5.17

5.25

1075

270

4.45

V

振荡器

频率

V

LFM

V

NFM

千赫

V

mV

V

mV

%

ns

测试条件

民

典型值

最大

单位

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电气特性 - 升压节只（续）

在推荐工作条件（除非另有说明）

参数

过压保护

V

OVP

AUX过压关断

AUX上升

1.05 ×

V

AUX

80

3

4.5

6.7

开关的导通电阻（SWP ）

开关的导通电阻（SWP + USB ）

启动

I

开始

V

出口

恒流

恒流退出阈值（ AUX电压

其中，将启动开关） ，V

IN

- V

AUX

启用阈值，升压转换器

I

EN

输入电流

V

EN

= 0 V或5.5 V

0.7

–0.5

2.3

2.65

700

3

A

mV

V

IN

＆ GT ; V

NFM

85

125

125

185

m

120

6

V

测试条件

民

典型值

最大

单位

功率级

开关的导通电阻（ SWN ）

I

SW

I

上

峰值开关电流限制，逐周期（ SWN

MOSFET ）

m

A

BOOST使能（ EN ）

1

0.5

V

A

电气特性 - USB节只

在推荐工作条件（除非另有说明）

参数

USB

r

USB

t

r

t

f

USB开关电阻

上升时间，输出

下降时间，输出

启用门槛， USB开关

I

ENUSB

输入电流

Turnon时间

关断时间

故障

输出低电压

FF-态电流

t

度

V

旅

ILIM

R

ILIM

= 100 k

I

OS

t

IOS

短路输出电流，V

IN

= 3.3 V

响应时间来短路

R

ILIM

= 40 k

R

ILIM

= 20 k

V

AUX

= 5.1 V（见

图3）

190

550

1140

285

712

1420

5

380

875

1700

s

mA

故障尖峰脉冲

对于故障跳闸AUX门槛

I

故障

= 1毫安

V

故障

= 5.25 V

由于故障断言或无效到

过流条件

AUX电压下降

6

4.45

8

4.6

150

1

10

4.71

mV

A

ms

V

V

ENUSB

= 0 V或5.25 V

C

L

= 100

F,

R

L

= 10

,

R

ILIM

= 20 kΩ

V

AUX

= 5.1 V ，C

L

= 100

F,

R

L

= 10

,

R

ILIM

= 20 kΩ

0.7

–0.5

50

2

2.5

80

3

3.5

1.0

0.5

5

10

m

ms

ms

V

A

ms

ms

测试条件

民

典型值

最大

单位

USB ENABLE （ ENUSB ）

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引脚说明

信号

名字

AUX

EN

ENUSB

故障

GND

ILIM

IN

保护地

SW

USB

热

PAD

(1)

号

10

4

7

8

5

6

3

2

1

9

—

TYPE

(1)

O

I

I

O

P

I

I

P

P

O

—

描述

固定的5.1 -V升压转换器的输出。连接一个低ESR陶瓷电容， AUX到PGND 。

使能输入升压转换器。领带即可启用。

使能输入的USB开关。领带IN或AUX启用。

低电平有效的USB故障指示灯（漏极开路）

控制/逻辑地。必须连接到PGND靠近IC外部。

计划用一个电阻到GND标称USB开关限流门限。

输入电源电压的升压转换器

源连接的内部低侧升压转换器的电源开关。连接到GND用

低阻抗连接到输入和输出电容器。

升压和整流开关输入。这个节点是保护地和AUX之间的切换。连接升压

从电感器到西南。

输出的USB电源开关。连接到USB端口。

必须焊接到达到适当的功率耗散。连接到GND 。

I =输入; O =输出; P =电源

刚果（金）包装

（ TOP VIEW ）

SW

保护地

IN

EN

GND

1

2

3

4

5

热

PAD

10 AUX

9

8

7

6

USB

故障

ENUSB

ILIM

P0051-03

AUX

AUX是升压转换器的输出，并提供电源给USB开关，并连接到任何附加载荷

AUX 。内部反馈调节AUX至5.1 V.连接一个22 μF的陶瓷电容， AUX到PGND过滤

升压转换器的输出。见

组件推荐

部分作进一步的详细信息。额外的外部

负载可以被连接到辅助只要由USB开关和外部负载汲取的总电流不

超负荷的升压转换器。见

确定最大允许AUX和USB电流

节

详细信息。

EN

EN为逻辑电平输入，使升压转换器。拔上述1 V EN ，以使设备和低于0.7

V禁用设备。 EN也禁用USB开关，因为USB开关不能运行时，

升压转换器被禁用。

ENUSB

ENUSB是一个逻辑电平输入，能够将USB开关。拔上述1 V ENUSB启用USB开关和

低于0.7 V至禁用USB开关。 ENUSB不但可以让USB开关。升压转换器

独立ENUSB并继续运行，即使ENUSB禁用USB开关。

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