在输出短路事件期间，流过器件的电流会迅速增大。当检测到输出短路时，内部快速跳变比较器会触发快速保护序列，以防止电流进一步增大并导致任何损坏或输入电源压降过大。此机制允许用户根据系统额定值调整快速跳变阈值，而不是使用固定高阈值，固定阈值可能并不适用于所有系统。快速跳变比较器采用可缩放阈值 (I_SFT)，该阈值是断路器阈值 (I_OCP) 和数字可编程比例因子的函数。默认快速跳变比较器阈值在稳定状态期间等于 2 × I_OCP，在浪涌期间等于 2 × I_Startup。使用 DEVICE_CONFIG[12:11] 寄存器位，可以将稳定状态快速跳变阈值的比例因子编程为不同的值。可用编程选项为 1.5 ×、2 ×、2.5 × 和 8 ×。电流超过快速跳变阈值后，TPS1689 会在 t_SFT 内关断 FET。

该器件还采用更高的固定快速跳变阈值 (I_FFT)，可在稳定状态期间（FET 处于线性区域）提供快速短路保护。当电流超过 I_FFT 后，会在 t_FFT 内将 FET 完全关断。

使用 DEVICE_CONFIG 寄存器中的 SC_RETRY 位，通过 PMBus® 寄存器写入或非易失性配置内存，可以配置快速跳变事件后的器件响应。有 2 个编程选项可用：

1. SC_RETRY = 0（默认设置）：该器件会闩锁故障并保持关闭状态，直到根据 RETRY_CONFIG 寄存器设置从外部或通过内部自动重试机制触发重新启动。

   因 DEVICE_CONFIG 寄存器中的 SC_RETRY 位为低电平而发生短路故障时，器件会：

   • 在 STATUS_BYTE 寄存器中设置 FET_OFF 和 NONE_OF_THE_ABOVE/UNKNOWN 位

   • 在 STATUS_WORD 寄存器的高字节中设置 OUT_STATUS、PGOODB 和 NONE_OF_THE_ABOVE/UNKNOWN 位

   • 在 STATUS_OUT 寄存器中设置 VOUT_UV_WARN 位

   • 在 STATUS_MFR_SPECIFIC_2 寄存器中设置 PGOODB 和 SC_FLT 位

   • 通过将 SMBA#（如果未被屏蔽）置为有效来通知主机，在 ALERT_MASK 寄存器中设置 PGOODB 和 STATUS_OUT 位。

   • 将外部 PG 信号置为无效。

   • 将 FLT 信号（如果未被屏蔽）置为有效，在 FAULT_MASK 寄存器中将 SC_FLT 位设置为高电平。

2. SC_RETRY = 1：该器件会尝试在短的抗尖峰脉冲间隔 (30μs) 后完全重新开启 FET。这使 FET 能够在瞬态过流事件后快速尝试和恢复，并更大限度地减少输出电压下降。但是，如果故障仍然存在，该器件会进入电流限制状态，从而导致结温升高并最终进入热关断状态。该器件会闩锁故障并保持关闭状态，直到根据 RETRY_CONFIG 寄存器设置从外部或通过内部自动重试机制触发重新启动。有关器件响应过热情况的详细信息，请参阅过热保护 部分。

   因 DEVICE_CONFIG 寄存器中的 SC_RETRY 位为高电平而发生短路故障时，器件会：

   • 在 STATUS_BYTE 寄存器中设置 FET_OFF、STATUS_TEMP 和 NONE_OF_THE_ABOVE/UNKNOWN 位

   • 在 STATUS_WORD 寄存器的高字节中设置 OUT_STATUS、MFR_STATUS、PGOODB 和 NONE_OF_THE_ABOVE/UNKNOWN 位

   • 在 STATUS_OUT 寄存器中设置 VOUT_UV_WARN 位

   • 在 STATUS_TEMP 寄存器中设置 OT_FLT 位

   • 在 STATUS_MFR_SPECIFIC 寄存器中设置 SOA_FLT 位

   • 在 STATUS_MFR_SPECIFIC_2 寄存器中设置 PGOODB 位

   • 通过将 SMBA#（如果未被屏蔽）置为有效来通知主机，在 ALERT_MASK 寄存器中设置 PGOODB、MFR_STATUS、STATUS_TEMP 和 STATUS_OUT 位。

   • 将外部 PG 信号置为无效。

   • 将 FLT 信号（如果未被屏蔽）置为有效，在 FAULT_MASK 寄存器中将 SOA_FLT 和 TEMP_FLT 位设置为高电平。

图 6-5 展示了 TPS1689 电子保险丝的短路响应。

在某些系统（例如刀片服务器和电信设备）中，多个可热插拔刀片或线路卡通过公共电源背板连接。在切换大电流时，背板的电感负载可能导致瞬态电流，进而对相邻卡片产生电流尖峰。这些尖峰可能大到足以触发电子保险丝的快速跳变比较器。TPS1689 使用专有算法避免在此类情况下发生误触发，从而确保系统的不间断运行。

图 6-5 短路响应