雙槽PCMCIA/CardBus電源控制器TPS2216的原理及應用

1 前言

TPS2216是TI公司生產的雙槽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)。穩定的電流輸出：xVCC最大電流可達1A, xVPP最大電流250mA. TPS2216完全符合PC卡工業協會的電源接口規范，并有低開關阻抗，短路保護和過溫度保護等特點,休眠狀態最大靜態電流消耗只有150uA。適用于便攜式電腦,PDA,數碼相機,條碼掃描儀等多種終端設備。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描述:

• 5V:5V電源輸入信號,提供至數字開關xVCC與xVPP電壓輸出
• 12V:12V電源輸入信號,提供至數字開關xVPP電壓輸出
• 3.3V:3.3V電源輸入信號,提供至數字開關xVCC與xVPP電壓輸出
• DATA:串行接口數據信號,串行數據信號在時鐘上升沿被觸發鎖存
• CLOCK:串行接口時鐘信號,配合串行數據信號保證數據傳輸
• LATCH:串行時鐘鎖存信號
• RESET:TPS2216 IC上電復位輸入信號,復位內部寄存器
• RESET#:IC 上電復位輸入非信號
• OC#:過溫度保護,過電流保護偵測信號,當OC#=0時,TPS2216關閉所有輸出電壓,直至OC#引腳恢復正常工作為止
• STBY#:休眠狀態選擇,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的內部結構

TPS2216的內部結構如圖2所示,下面對其主要組成模塊作一介紹：

圖2 TPS2216內部結構圖

2.1 數字開關模塊

TPS2216內建數字開關模塊,通過可編程邏輯開關組,選擇xVCC和xVPP工作電壓輸出,每組可編程邏輯開關都有電流感應FETs(Current Sense FETs)會監測xVCC和xVPP的輸出電壓,而電流感應FETs不像感應電阻(Sense Resistors)和保險絲電路（Fuse Circuit）那樣增大電源開關的有效阻抗,產生電源損耗和電壓降,充分滿足開關組工作的電壓精度要求. TPS2216有兩種可編程開關狀態由Mode(工作模式)引腳控制 ：TPS2206開關模式, TPS2216開關模式.

TPS2206開關模式(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邏輯開關模式
xVPP

xVCC