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一颗车规级逻辑电源IC向你发来对话邀请

发布日期:2022-01-12 17:33浏览次数:613


 作为一个电子工程师,在设计系统电路板时往往会面临两个必然要思考的问题:即器件选型电源系统设计。选型好的器件需要经过一些简易的电路板分离压力测试后才能进行系统设计构造,以便在原理图设计过程中根据器件的耐压属性设计DC-DC电路,从而形成一个完善的电源系统。对于单电源输入这样的系统电路可谓是一劳永逸,但是对于双电源或多电源输入又该怎样和系统电路做适配呢?

 

针对上述问题,东芝半导体推出了2位CMOS双电源电平转换总线开关——TC7WPB9306FK,旨在帮助电子工程师在设计双电源输入系统时能够很好的进行电平转换和电压信号安全隔离,从而更好的监控和保障系统电路的安全运行。

 

 

01
电气属性分析

 

TC7WPB9306FK提供在不同电平的两个节点之间的接口。这些设备可以连接到两个独立的电源输入。具备:

 

  • AEC-Q100(rev.H)1级合格认证;

  • 宽工作温度范围:Topr=-40℃至125℃;

  • 工作电压:1.8V至2.5V/1.8V至3.3V/1.8V至5.0V/2.5V至3.3V/2.5V至5.0V/3.3V至5.0V双向接口;

  • 工作电压:VCCA=1.65V至5.0V,VCCB=2.3V至5.5V;

  • 低导通电阻:RON=5.0Ω(典型值)@VIS=0V,IIS=30mA,VCCA=3.0V,VCCB=4.5V;

  • 输出使能输入端5.5V容限和掉电保护;

  • US8结构封装;

 

上述可以看出VCCA和VCCB都是宽电压范围输入,且内部通道由N型MOSFET组成,每一路输入都能防止静电放电,满足日常所需电压的选择性设计。

 

02
工作原理剖析

 



 

 

从上图可以看出TC7WPB9306FK的VCCA和VCCB是两个不同的电源电压输入,当OE为低电平的时候,器件不使能,PortAn和PortBn(n=1,2)与VCCA和VCCB断开,不进行电平转换。当OE为高电平时,器件激活使能,PortAn和PortBn(n=1,2)与VCCA和VCCB连接,通过外部上拉电阻使得An和Bn可以被拉上正常工作电压范围内的任意电压,且An和Bn输出的电压可以与目标电路形成往返反馈。而且An和Bn的外接电阻并不是指定接入的,例如An的外接电阻可以接入到VCCB输出(但是值得注意的就是因为内部是MOSFET转换所以要具备一定的压差,因此VCCA必须小于VCCB)。因此在设计电路中改变外部上拉电阻就可以实现4路不同的电压输出了。

 

03
应用场景部署

 

在一些复杂的电路设计当中是要求多路电源介入的,这些独立供电的电路应用在同一个电路系统中就会出现很多的电压匹配问题,当然多用几个DC-DC电路使得最终电压协同也是一种解决方法,但是这样一来不但增加了成本,而且创造了一个多合一的电路,一旦某个器件发生故障,整个系统电路都会受到影响,得不偿失。

 

TC7WPB9306FK作为一个双电源逻辑CMOS开关,完全将输出的电压与电源电压进行隔离,4路输出无论哪一路出现了故障都不会影响其他路的正常运行,所以用在诸如汽车多电源逻辑控制电路中非常高效可靠


写在最后

 

东芝半导体在逻辑IC器件研发设计方面积累了多年的宝贵经验,并持续致力于创新和提升芯片的功能属性和稳定特性,希望帮助用户在参考设计和应用部署上解决难题和困惑。