パワー・マルチプレクサ

電流ソリューションから統合型のパワー マルチプレクサへのシームレスな切り替えが可能

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パワー マルチプレクサは、単一出力を保護機能と組み合わせる 2 つの入力パワー パス間で選択 移動します。パワー マルチプレクサは、バレル プラグ (DC プラグ)、USB、ワイヤレス充電、バックアップ電源、バッテリ、他の電源入力のいずれかを選択します。加えて、これらのデバイスは高速またはシームレスな切り替え応答を必要とするアプリケーションをサポートし、電力切り替え時のシステム リセットを防止します。

カテゴリ別の参照

仕様別の選択

主なパワー マルチプレクサ

TPS2117
パワー・マルチプレクサ

マニュアル / 優先切り替え機能搭載、1.6V ~ 5.5V、20mΩ、4A、低静止電流 (IQ)、パワー マルチプレクサ

概算価格 (USD) 1ku | 0.404

統合型パワー マルチプレクサの主な利点

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切り替え性能

高速な切り替え性能を達成しているので、電力の切り替え中の電圧降下を最小化し、切り替え中もシステムの動作状態を維持することができます。自動動作とユーザー制御の各オプションが使用できます。

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保護

過電圧、過電流、突入電流に対処できる保護機能と、ソフト スタート機能やサーマル シャットダウン機能を内蔵した TI のシングルチップ ソリューションを最大限に活用することができます。

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トータル ソリューション サイズ

電力密度を高めることや、BOM (部品表) 点数の低減とソリューション サイズの小型化を通じて、レイアウトのフレキシビリティを向上させることができます。

技術リソース

アプリケーション・ノート
アプリケーション・ノート
Basics of Power MUX (Rev. A)
パワー マルチプレクスについて、重要な機能について、個別の要件に合ったソリューションまたはトポロジーを見つける方法をご確認ください。
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ビデオ
ビデオ
パワー マルチプレクサとは
このプレゼンテーションでは、パワー マルチプレクサの概要、パワー マルチプレクサが必要な状況の例、パワー マルチプレクサ回路を選択する際の検討事項、現在利用可能なソリューション、外部回路を使用する独自のアプリケーションについて説明します。
アプリケーション概要
アプリケーション概要
Achieve Power Efficiency in Building Automation Applications with the TPS2116
この技術資料は、統合型パワー マルチプレクサである TPS2116 の性能と、ディスクリート ベースの実装との比較を示しています。
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主なアプリケーションの概要

グリッド インフラ
グリッドが停電したときに、メイン電源からバックアップ電源へのシームレスな切り替えを実現
パーソナル エレクトロニクス
複数の電力源の間でシームレスな切り替えが可能であり、電子デバイスの信頼性が向上
データ センターおよびエンタープライズ コンピューティング
信頼性を犠牲にしない、電源設計の小型化に寄与
モータ ドライブ
複数の電力源の間で切り替えを行う間も、重要なデータを保持可能
産業用の輸送 (乗用車以外、軽量トラック以外)
データ ソース (データ格納場所) に中断 (停電) のない電力を供給すると、資産の厳重な管理が可能

グリッドが停電したときに、メイン電源からバックアップ電源へのシームレスな切り替えを実現

エネルギー需要 (および費用) の増大に伴い、(電力やガスなどの) メーター機器を設計する際に、高信頼性の確保がますます重要になっています。TI のパワー マルチプレクサを採用すると、グリッド (商用電源) の停電が発生したときに、スマート メーターをメイン電源からバックアップ電源にシームレスに切り替えると同時に、その時点のエネルギー読み取り値を送信し、グリッドとの通信を実施して停電が発生した場所を診断することができます。

利点:

  • 静止電流が小さいため、バックアップ電源を使用して動作する期間を延長できます。
  • オン抵抗の小さい MOSFET (金属 酸化物 半導体の電界効果トランジスタ) を採用すると、大電流のモバイル通信用グローバル システムが送信を行うときの電圧降下 (抵抗と電流の積) を低減できます。

主なリソース

製品
  • TPS2117 – マニュアル / 優先切り替え機能搭載、1.6V ~ 5.5V、20mΩ、4A、低静止電流 (IQ)、パワー マルチプレクサ
  • TPS2116 – 1.6V ~ 5.5V、40mΩ、2.5A、低静止電流 (IQ)、優先順位付きパワー・マルチプレクサ
  • TPS2115 – 手動と自動の低速切り替え機能とステータス出力搭載、2.8 ~ 5.5V、84mΩ、1.25A、パワー マルチプレクサ

複数の電力源の間でシームレスな切り替えが可能であり、電子デバイスの信頼性が向上

ポータブル エレクトロニクスの設計では、フォーム ファクタの継続的な小型化と電力効率の向上が求められます。TI の各種パワー マルチプレクサは、保護機能とシームレスな切り替え機能を通じて、この多様な特性を実現します。

利点:

  • 5mm2 未満の小型デバイス、かつ低静止電流。
  • 短絡と逆電流の保護、過電圧保護、突入電流制御などの過渡保護機能。

主なリソース

リファレンス・デザイン
  • TIDA-01638 – バックアップ電源向けのシームレスな切り替えのリファレンス・デザイン
  • PMP40937 – 4S (4 個の直列) バッテリ・チャージャのリファレンス・デザイン
製品
  • TPS2120 – シームレス切り替え機能搭載、2.8V ~ 22V、62mΩ、3A、パワー マルチプレクサ
  • TPS2121 – シームレス切り替え機能搭載、2.7V ~ 22V、56mΩ、4.5A、パワー マルチプレクサ
  • TPS2116 – 1.6V ~ 5.5V、40mΩ、2.5A、低静止電流 (IQ)、優先順位付きパワー・マルチプレクサ

信頼性を犠牲にしない、電源設計の小型化に寄与

最新のコンピューティング アプリケーションを開発する場合、信頼性が高く、中断 (停電) のない電源が必要です。TI の各種デバイスは、電力密度の高いパッケージでシームレスな切り替えを行うため、信頼性の高い設計に貢献します。

利点:

  • 過渡事象保護に該当するのは、電流制限や電流制御のほか、短絡、逆電流、過電圧に対する保護です。
  • 小型フォーム ファクタを採用しており、電力密度の高いソリューション実現に役立ちます。

主なリソース

リファレンス・デザイン
  • TIDA-01638 – バックアップ電源向けのシームレスな切り替えのリファレンス・デザイン
製品
  • TPS2121 – シームレス切り替え機能搭載、2.7V ~ 22V、56mΩ、4.5A、パワー マルチプレクサ
  • TPS2116 – 1.6V ~ 5.5V、40mΩ、2.5A、低静止電流 (IQ)、優先順位付きパワー・マルチプレクサ
  • TPS2120 – シームレス切り替え機能搭載、2.8V ~ 22V、62mΩ、3A、パワー マルチプレクサ

複数の電力源の間で切り替えを行う間も、重要なデータを保持可能

自動化プロセスが増加している現状で、適切にデバイスを制御できるように、中断 (停電) のない電力の必要性が増しています。TI の各種パワー マルチプレクサを使用すると、(メイン電源が停電した場合でも即座にバックアップ電源に切り替えることができ) プログラマブル ロジック コントローラはクロックまたは RAM の内容を保持し、モーターやサーボ ドライブ内のエンコーダは自らの位置を保持することができます (その結果、停電に伴う不都合は発生せず、正常な動作を継続できます)。

利点:

  • 低静止電流とシームレスな切り替え。
  • 損失を低減する目的で放熱最適化済み。
  • 逆電流からの保護と、制御された出力スルーレート。

主なリソース

製品
  • TPS2117 – マニュアル / 優先切り替え機能搭載、1.6V ~ 5.5V、20mΩ、4A、低静止電流 (IQ)、パワー マルチプレクサ
  • TPS2116 – 1.6V ~ 5.5V、40mΩ、2.5A、低静止電流 (IQ)、優先順位付きパワー・マルチプレクサ
  • TPS2121 – シームレス切り替え機能搭載、2.7V ~ 22V、56mΩ、4.5A、パワー マルチプレクサ

データ ソース (データ格納場所) に中断 (停電) のない電力を供給すると、資産の厳重な管理が可能

成長に伴い、リソースと資産のより効率的な管理や、信頼性の高いデータの必要性が高まっています。TI のパワー マルチプレクサを使用して中断 (停電) のない電力を供給すると、アセット トラッカー (資産追跡機能) とデータ ロガーは、last-gasp (停電時などの最終動作) 送信などのフェイルセーフ機能を通じて、信頼性を向上させることができます。

利点:

  • 逆極性や逆電流などの過渡事象に対処できる、重要なデータ転送システムの保護。
  • 広い動作範囲、小さい RDS(on) (ドレイン ソース間オン抵抗)、低静止電流。

主なリソース

製品
  • TPS2117 – マニュアル / 優先切り替え機能搭載、1.6V ~ 5.5V、20mΩ、4A、低静止電流 (IQ)、パワー マルチプレクサ
  • TPS2116 – 1.6V ~ 5.5V、40mΩ、2.5A、低静止電流 (IQ)、優先順位付きパワー・マルチプレクサ
  • TPS2121 – シームレス切り替え機能搭載、2.7V ~ 22V、56mΩ、4.5A、パワー マルチプレクサ

設計と開発に役立つリソース

評価ボード
TPS2116 、手動と自動の切り替え機能搭載、低静止電流 (Iq) パワー・マルチプレクサの評価基板

TPS2116 評価基板 (EVM) は、TPS2116 デバイス評価のための包括的な組み立てとテスト実施済みの評価基板です。TPS2116 は、デュアル入力、シングル出力のパワー マルチプレクサであり、利用可能な複数の入力の間で、自動または手動の切り替えを実行するように構成することができます。この評価基板を使用すると、TPS2116 の電圧定格と電流定格の全体にわたって評価できるように、この製品の動作モードを構成することができます。この評価基板で、出力、入力、スイッチングの各波形を監視できます。

評価ボード
優先パワー・マルチプレクサ・アプリケーション向け TPS2121 評価モジュール

TPS212x EVM は、2 入力、1 出力パワー・マルチプレクサである TI の TPS212x ファミリ向けの評価基板です。 このデバイスは、それぞれが 2.7V ~ 22V の範囲で動作する 2 個の電源の間で、検出、選択、シームレスな遷移を自動的に実行します。TPS2121 デバイスは VSON HotRod パッケージ採用で最大 4A を供給できるのに対し、TPS2120 デバイスは WCSP パッケージ採用で最大 3A を供給できます。ユーザーズ・ガイド (英語) は、この EVM の回路図、基板レイアウト、部品表、およびこの EVM (...)

リファレンス・デザイン
バックアップ電源向けのシームレスな切り替えのリファレンス・デザイン

TIDA-01638 リファレンス・デザインは、冗長型電源を採用したパワー・マルチプレクシングを提示します。1 つの電力供給源が故障した場合、システムをバックアップ電力供給源に切り替え、ダウンストリームの負荷に中断のない電力を供給する必要が生じます。したがって、電源の冗長性を確保しておくと、1 つの電源で障害が発生した場合でも、システムは自動的に他の電力レールに切り替わり、データの消失を防止できます。

パワー・マルチプレクサ 関連の各種リファレンス・デザイン

セレクションツールを使用すると、お客様のアプリケーションやパラメータに最適なリファレンス・デザインをご覧いただけます。