雙槽PCMCIA/CardBus電源控制器TPS2216的原理及應(yīng)用

1 前言

TPS2216是TI公司生產(chǎn)的雙槽PCMCIA/ Cardbus電源控制器,具有兩組可編程電源輸出xVCC (0V,3,3V,5V)和xVPP(OFF,0V,3.3V,5V, 12V)。穩(wěn)定的電流輸出：xVCC最大電流可達(dá)1A, xVPP最大電流250mA. TPS2216完全符合PC卡工業(yè)協(xié)會的電源接口規(guī)范，并有低開關(guān)阻抗，短路保護(hù)和過溫度保護(hù)等特點,休眠狀態(tài)最大靜態(tài)電流消耗只有150uA。適用于便攜式電腦,PDA,數(shù)碼相機,條碼掃描儀等多種終端設(shè)備。TPS2216采用兩種封裝形式：DB 30引腳封裝和DAP 32引腳封裝。如圖1所示DB 30的引腳排列。

圖1 TPS2216(DB 30)引腳圖

2 主要信號引腳定義

如圖1所示TPS2216引腳分兩大類,即電源信號引腳和控制信號引腳,下面對各引腳做詳細(xì)描述:

• 5V:5V電源輸入信號,提供至數(shù)字開關(guān)xVCC與xVPP電壓輸出
• 12V:12V電源輸入信號,提供至數(shù)字開關(guān)xVPP電壓輸出
• 3.3V:3.3V電源輸入信號,提供至數(shù)字開關(guān)xVCC與xVPP電壓輸出
• DATA:串行接口數(shù)據(jù)信號,串行數(shù)據(jù)信號在時鐘上升沿被觸發(fā)鎖存
• CLOCK:串行接口時鐘信號,配合串行數(shù)據(jù)信號保證數(shù)據(jù)傳輸
• LATCH:串行時鐘鎖存信號
• RESET:TPS2216 IC上電復(fù)位輸入信號,復(fù)位內(nèi)部寄存器
• RESET#:IC 上電復(fù)位輸入非信號
• OC#:過溫度保護(hù),過電流保護(hù)偵測信號,當(dāng)OC#=0時,TPS2216關(guān)閉所有輸出電壓,直至OC#引腳恢復(fù)正常工作為止
• STBY#:休眠狀態(tài)選擇,休眠模式的所有輸出電流被限定至50mA以下
• AVPP:PC卡Slot1 Vpp可編程電壓3.3V, 5V, 12V,GND輸出
• AVCC: PC卡Slot1 Vcc可編程電壓3.3V,5V, GND輸出
• BVPP:PC卡Slot1 Vpp可編程電壓3.3V,5V, 12V,GND輸出
• BVCC: PC卡Slot1 Vcc可編程電壓3.3V,5V, GND輸出

3 TPS2216的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

TPS2216的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示,下面對其主要組成模塊作一介紹：

圖2 TPS2216內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2.1 數(shù)字開關(guān)模塊

TPS2216內(nèi)建數(shù)字開關(guān)模塊,通過可編程邏輯開關(guān)組,選擇xVCC和xVPP工作電壓輸出,每組可編程邏輯開關(guān)都有電流感應(yīng)FETs(Current Sense FETs)會監(jiān)測xVCC和xVPP的輸出電壓,而電流感應(yīng)FETs不像感應(yīng)電阻(Sense Resistors)和保險絲電路（Fuse Circuit）那樣增大電源開關(guān)的有效阻抗,產(chǎn)生電源損耗和電壓降,充分滿足開關(guān)組工作的電壓精度要求. TPS2216有兩種可編程開關(guān)狀態(tài)由Mode(工作模式)引腳控制 ：TPS2206開關(guān)模式, TPS2216開關(guān)模式.

TPS2206開關(guān)模式(Mode=Low or NC),此時xVCC控制xVPP電壓輸出,電壓邏輯輸出表如下所示:

TPS2206邏輯開關(guān)模式
xVPP

xVCC