TPS2116 是德州仪器（Texas Instruments）推出的一款集成电源管理芯片，主要用于多输入电源选择应用，如通信设备、消费电子以及其他需要稳定电源供应的系统。TPS2116 具有双电源输入的自动切换功能，能够在主电源失效时无缝切换到备用电源，确保设备始终处于稳定工作状态。本文将详细介绍 TPS2116 的常见型号、参数、工作原理、特点、作用和应用，帮助读者更好地理解这款芯片的功能和应用领域。

1. TPS2116 简介

TPS2116 是一款具有两路输入电源的电源选择开关芯片，能够自动在主电源和备用电源之间进行切换。该芯片设计用于确保系统能够在主电源断电时，继续从备用电源获取电力供应，从而避免因电源中断造成的系统停机。TPS2116 可以广泛应用于各种需要高可靠性电源管理的场合，尤其适用于需要冗余电源的设备。

2. 常见型号及其特点

TPS2116 的常见型号通常以封装类型和功能有所区分，主要包括：

• TPS2116A：标准型号，具备基本的双电源输入切换功能，适用于大多数常规应用。

• TPS2116B：增强型型号，具有更高的电流承载能力，适合功率较大的系统。

根据具体的应用需求，选择不同型号的 TPS2116 可以满足不同的电流需求和系统稳定性要求。

3. 主要参数

TPS2116 的主要技术参数包括输入电压范围、输出电压、输出电流、切换时间、工作温度等，这些参数决定了其在实际应用中的表现和适用场景。

• 输入电压范围：TPS2116 支持较宽的输入电压范围，通常为 4.5V 到 5.5V，这使得它能够适应多种电源电压。

• 输出电流：该芯片能够提供高达 5A 的输出电流，适用于大多数中高功率应用。

• 切换时间：TPS2116 的电源切换速度较快，通常为微秒级别，能够确保电源切换过程中的电压波动最小。

• 工作温度：TPS2116 的工作温度范围为 -40℃ 到 +125℃，能够在广泛的环境条件下稳定工作。

这些参数保证了 TPS2116 在多种应用中的可靠性和稳定性，特别是在需要电源冗余和高电流输出的场合。

4. 工作原理

TPS2116 的工作原理主要基于两个输入电源的电压比较与选择。当系统接入主电源时，TPS2116 会优先从主电源供电。一旦主电源出现故障或电压下降到低于设定值时，芯片会自动切换到备用电源供电。切换过程是无缝的，系统不会因为电源切换而出现中断，确保了电源的连续性和设备的可靠性。

TPS2116 内部包含有电压监测电路和开关电路，能够实时监控电源的状态，并根据信号自动控制切换过程。芯片的自动切换功能不仅保证了电源的冗余性，还减少了人工干预的需要，提高了系统的自动化水平。

5. 主要特点

• 自动电源切换：TPS2116 最大的特点是能够自动在两个电源之间进行切换，这使得系统能够在主电源失效时立即切换到备用电源，保证系统稳定运行。

• 高电流承载能力：该芯片支持最高 5A 的输出电流，能够为功率较大的设备提供足够的电力供应。

• 低电压损失：TPS2116 采用高效的开关结构，能够最小化电压损失，确保输出电压稳定。

• 快速切换时间：芯片的切换时间非常短，通常在微秒级别，这意味着电源切换不会引起明显的电压波动，系统可以快速恢复正常工作。

• 宽工作温度范围：TPS2116 具有 -40℃ 到 +125℃ 的工作温度范围，适应恶劣的工作环境。

• 简化电路设计：由于内置了电源选择功能，使用 TPS2116 可以大大简化电路设计，不需要额外的外部开关元件。

这些特点使得 TPS2116 成为广泛应用于通信设备、电力系统、医疗设备等领域的重要组件。

6. 作用与应用

TPS2116 的主要作用是确保电源的稳定性和连续性，尤其适用于需要冗余电源的应用场合。以下是一些典型应用：

• 通信设备：在通信设备中，电源稳定性至关重要。TPS2116 可以为通信设备提供冗余电源，确保设备在电源故障时仍能正常工作。

• 数据中心：数据中心对电源的可靠性要求极高。TPS2116 可以用于数据中心的电源管理系统，确保在主电源发生故障时，备用电源能够无缝接管，避免服务中断。

• 工业控制系统：在工业自动化控制系统中，电源故障可能会导致生产中断。TPS2116 可用于这些系统的电源管理，确保电力供应不中断。

• 医疗设备：医疗设备的电源可靠性直接关系到患者的安全。TPS2116 可在医疗设备中提供高可靠性的电源冗余，确保设备持续运行。

• 便携式设备：在便携式设备中，TPS2116 可以提供冗余电池供电，确保设备在电池电量低时不会突然断电。

7. 应用电路设计

在实际应用中，TPS2116 的电路设计相对简单。通常只需要连接两个电源输入端，并且通过外部电阻和电容元件进行必要的滤波和稳压。TPS2116 的输出端与系统的电源输入端连接，通过芯片内置的开关电路，自动选择主电源或备用电源供电。

设计时需要注意以下几点：

• 电源输入：确保两个电源输入的电压范围符合 TPS2116 的输入要求，以保证芯片的正常工作。

• 输出电容：为了保证输出电压的稳定性，通常需要在输出端连接适当的电容进行滤波。

• 电流限制：虽然 TPS2116 支持高达 5A 的输出电流，但在设计中仍需确保电源系统的电流需求不超过芯片的额定电流值。

8. 总结

TPS2116 是一款功能强大、应用广泛的电源管理芯片，凭借其自动切换电源的能力、高电流承载能力和简化电路设计的特点，已成为许多关键系统中不可或缺的组件。无论是在通信设备、数据中心、工业控制还是医疗设备中，TPS2116 都能够提供可靠的电源冗余解决方案，确保系统的稳定运行。通过理解 TPS2116 的工作原理和应用特点，工程师可以更好地应用这款芯片，提升系统的可靠性和稳定性。