基于TMI6263BH芯片USB2.0 3.0电源控制与限流保护原理图

这个电路是基于 TMI6263BH 芯片的 USB 电源路径管理方案，主要实现 5V 电源的开关控制、限流保护和噪声滤波功能。

1. 核心芯片：TMI6263BH

TMI6263BH 是一款专为 USB 接口设计的集成式电源开关芯片，内置功率 MOSFET 和限流保护功能，可提供最高 2.4A 的持续输出电流。

• 引脚功能

引脚 名称 功能

1 OUT 电源输出端，连接系统负载

2 GND 芯片地

3 ILIM 限流设置引脚，通过外接电阻设定最大输出电流

4 EN 使能引脚，高电平有效，控制电源开关的通断

5 IN 电源输入端，连接 USB 5V 输入

2. 电路工作流程

（1）电源输入与滤波

• 5V 电源从 5V_USB1 输入，经过 CE1（16V/220μF）、C1（10μF）、C2（100nF）组成的输入滤波网络，抑制电源纹波和噪声，为芯片提供干净的输入电压。

• 这些电容还能在负载突变时提供瞬时电流，保证供电稳定性。

（2）使能控制

• USB2.0 EN OUT 是外部控制信号（如来自主 MCU 的 GPIO），通过 R2（100Ω）接到芯片的 EN 引脚。

• 当 USB2.0 EN OUT 为高电平时，芯片内部的功率 MOSFET 导通，电源从 IN 引脚流向 OUT 引脚，为 5V_M_SYS 供电。

• 当 USB2.0 EN OUT 为低电平时，功率 MOSFET 关断，输出电源被切断。

• R1（4.7kΩ）和 C4（100nF）组成 RC 滤波网络，用于滤除使能信号上的噪声，防止误触发。

（3）限流保护

• R3（4.7kΩ）是限流设置电阻，连接在 ILIM 引脚和地之间。

• 芯片内部通过检测 ILIM 引脚的电压来设置最大输出电流，公式为：

• 当负载电流超过设定阈值时，芯片会自动限制输出电流，进入恒流模式，防止设备或线缆过热损坏。

（4）输出滤波

• C3（10μF）是输出滤波电容，进一步降低输出电压纹波，提升负载动态响应。

• 输出电源 5V_M_SYS 为系统其他模块提供稳定的 5V 供电。

3. 关键元器件作用

元件 作用

CE1/C1/C2 输入滤波电容，抑制电源纹波和噪声

R3 限流设置电阻，设定最大输出电流

R1/C4 使能信号滤波，防止误触发

C3 输出滤波电容，降低输出纹波

R2 使能信号限流电阻，保护控制引脚

4. 保护功能

• 过流保护：当负载电流超过设定阈值时，芯片自动限制输出电流。

• 热关断：当芯片温度过高时，自动关断输出，防止损坏。

• 欠压锁定：当输入电压低于阈值时，芯片进入休眠模式，避免低压工作。