双槽PCMCIA/CardBus电源控制器TPS2216
出处:winhiwang 发布于:2007-12-14 14:33:46
摘要:介绍了双槽PCMCIA/CardBus电源控制器TPS2216的功能特点,正常工作温度设计,并给出了TPS2216的典型设计电路。
关键词:PCMCIA;CardBus控制器;串行接口
前言
TPS2216是TI公司生产的双槽PCMCIA/CardBus电源控制器,具有两组可编程电源输出xVCC(0V,3.3V,5V)和xVPP(0V,3.3V,5V,12V)。xVCC电流可达1A,xVPP电流250mA。 TPS2216完全符合PC卡工业协会的电源接口规范,并有低开关阻抗、短路保护和过温保护等特点,休眠状态静态电流消耗只有150mA。适用于便携式电脑,PDA,数码相机,条码扫描仪等多种终端设备。TPS2216采用两种封装形式:DB 30引脚封装和DAP 32引脚封装。
数字开关模块
TPS2216内建数字开关模块,通过可编程逻辑开关组,选择xVCC和xVPP工作电压输出,每组可编程逻辑开关都有电流感测FET监测xVCC和xVPP的输出电压,而电流感应FET不像感测电阻和保险丝电路那样增大电源开关的有效阻抗,产生电源损耗和电压降,充分满足开关组工作的电压要求。TPS2216有两种可编程开关状态由Mode引脚控制 :TPS2206开关模式, TPS2216开关模式。
数字开关模块通过数字开关选通3.3V, 5V,12V电压输出,每组数字开关都有过电流检测控制,TPS2216 xVCC的过电流限制可达1A~2.2A, xVPP的过电流限制在250mA~500mA之间。 通过串口界面DATA, CLOCK,LATCH信号与PC卡控制器(PCMCIA/CardBus Controller)作数据交换,控制可编程逻辑开关,调节组电源电压输出。图2示出串行接口工作时序,采用TDS694C型示波器测量3个信道信号:串口数据信号,串口数据锁存信号,串口时钟信号的工作时序。如图所示,串行数据在LATCH信号上升沿被锁存。
过电流保护模块
PC卡电源控制器必须有短路保护、过压保护等措施以应对PC卡不正常插拔方式带来的损害,TPS2216采用双端过电流保护模式,专门设计用于电源开关开启时有过电流发生或输出短路的情况。当有过电流发生时,TPS2216会通过OC#引脚向MCU或主控制器发出过电流警报信号,如果过电流状态持续发生,超出IC临界工作温度,TPS2216将开启热保护电路,关闭所有输出电压,直至IC的温度降至正常工作范围。 IC临界工作温度根据下式计算:
Tj=(S(RDS(on)×I2)×RqJA)+TA
其中:Tj为IC管芯临界工作温度,RDS(on)为开关阻抗,RqJA为功率耗散因数的倒数,TA为IC工作环境温度
TPS2216典型应用电路设计
TPS2216典型应用电路如图3所示,正常情况下有3组电源输入:12V, 5V,3.3V, 为克服噪声干扰,TPS2216对待三种输入电源:12V采用1颗10mF钽电容和1颗0.1mF陶瓷电容,5V采用1颗33mF钽电容和1颗0.1mF陶瓷电容,3.3V采用1颗33mF钽电容和1颗0.1mF陶瓷电容滤波,降低电源输入噪声。 TPS2216支持2组电源输出,建议在TPS2216组电源输出端(xVPP,xVCC)加1颗0.1mF的陶瓷电容以增强IC的抗静电(ESD)能力。 同时在布线的时候应注意尽量保持TPS2216与接口插槽的距离限制,避免因TPS2216内部数字开关工作频率过高,致使PCB走线上电压降过大,产生瞬间大电流,烧毁PC卡等设备。
结语
TPS2216极其适合各种配备PCMCIA/CardBus的数字终端设备使用,高兼容性的接口规范、低电压消耗、高转换等特点给整体设计工作带来极大方便,有效降低成本,缩短开发周期。
参考文献:
1. PC Card Power-Interface Switch TPS2216,Datasheet,Texas Instruments,1999
2. PCI-to-Cardbus Bridges PCI122x Implementation Guide,Texas Instruments,1999
3. Dual Slot PCMCIA/CardBus Power Controller MIC2563A,Datasheet,Micrel Co.,1999
4. TPS2216 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/TPS2216_1075070.html.
5. TPS2206 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/TPS2206_1054608.html.
6. PCB datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/PCB_1201640.html.
7. Datasheet datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/Datasheet_1091991.html.
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