ZHCSUJ5 March   2025 TPS1689

ADVANCE INFORMATION  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  ESD 等级
    3. 5.3  建议运行条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  电气特性
    6. 5.6  PMBus 和 GPIO 直流特性
    7. 5.7  遥测
    8. 5.8  逻辑接口
    9. 5.9  时序要求
    10. 5.10 典型特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  欠压保护
      2. 6.3.2  插入延迟
      3. 6.3.3  过压保护
      4. 6.3.4  浪涌电流、过流和短路保护
        1. 6.3.4.1 压摆率 (dVdt) 和浪涌电流控制
          1. 6.3.4.1.1 启动超时
        2. 6.3.4.2 稳定状态过流保护（断路器）
        3. 6.3.4.3 启动期间的工作电流限制
        4. 6.3.4.4 短路保护
      5. 6.3.5  模拟负载电流监测器 (IMON)
      6. 6.3.6  过热保护
      7. 6.3.7  模拟结温监测器 (TEMP)
      8. 6.3.8  FET 运行状况监测
      9. 6.3.9  单点故障缓解
        1. 6.3.9.1 IMON 引脚单点故障
        2. 6.3.9.2 IREF 引脚单点故障
      10. 6.3.10 通用数字输入/输出引脚
        1. 6.3.10.1 故障响应和指示 (FLT)
        2. 6.3.10.2 电源正常状态指示 (PG)
        3. 6.3.10.3 并联器件同步 (SWEN)
      11. 6.3.11 堆叠多个电子保险丝以使可扩展性不受限制
        1. 6.3.11.1 启动期间的电流平衡
      12. 6.3.12 快速输出放电 (QOD)
      13. 6.3.13 写保护功能 (WP#)
      14. 6.3.14 PMBus® 数字接口
        1. 6.3.14.1  PMBus® 器件寻址
        2. 6.3.14.2  SMBus 协议
        3. 6.3.14.3  SMBus™ 消息格式
        4. 6.3.14.4  数据包错误检查
        5. 6.3.14.5  组命令
        6. 6.3.14.6  SMBus™ 警报响应地址 (ARA)
        7. 6.3.14.7  PMBus® 命令
        8. 6.3.14.8  模数转换器
        9. 6.3.14.9  数模转换器
        10. 6.3.14.10 DIRECT 格式转换
        11. 6.3.14.11 黑盒故障记录
    4. 6.4 器件功能模式
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
      1. 7.1.1 单器件独立运行
      2. 7.1.2 单个 TPS1689 和多个 TPS1685 器件，并联连接
      3. 7.1.3 多个 TPS1689 器件：具有单独遥测功能的并联连接
      4. 7.1.4 多器件，独立运行（多区域）
    2. 7.2 典型应用：数据中心服务器中带 PMBus® 接口的 54V、2kW 电源路径保护
      1. 7.2.1 设计要求
      2. 7.2.2 详细设计过程
      3. 7.2.3 应用性能曲线图
    3. 7.3 电源相关建议
      1. 7.3.1 瞬态保护
      2. 7.3.2 输出短路测量
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
      2. 7.4.2 布局示例
  9. 8 应用限制和勘误表
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息
    1. 11.1 机械数据

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

6.3.14.11 黑盒故障记录

黑盒功能极大地增强了系统设计人员在设计/开发和现场故障分析期间调试电源路径相关问题的能力。除通过各种状态寄存器获取参数数据和事件信息的快照外，TPS1689 还提供附加信息，有助于当事件在特定时间间隔内发生时重新创建事件序列。此信息位于片上易失性内存和外部 I2C EEPROM（连接在 EECLK/EEDATA 引脚上，并可通过 PMBus® 访问。

注：

一旦 VDD 上提供稳定的电源，PMBus® 引擎就会启动并运行，独立于 VIN 和其他相关内部节点。这可以确保黑盒内容可以通过在 VDD 引脚上加电从现场返回单元读回，即使 VIN 侧或电源 FET 上有损坏也是如此。

在器件运行期间，黑盒信息存储在七 (7) 字节深的黑盒缓冲器 RAM 内。在任何时间点，发出 READ_BB_RAM 命令都会检索一个序列中最近的七 (7) 个事件以及彼此相对的时间戳。该缓冲器 RAM 的每个字节保存有关单个事件的以下信息：

  1. 3 位事件标识符

  2. 5 位值，指示由于上一个事件而经过的时间延迟。更低的 4 位计时器值表示在黑盒 RAM 中注册事件后自由运行的黑盒嘀嗒计时器的快照。第 5 位指示计时器是否自上次事件以来至少溢出一次。

事件标识符和相对计时器信息有助于系统设计人员在事件发生时重建事件时间表，从而与查看状态寄存器的单个快照相比，增强调试功能。黑盒嘀嗒计时器是一种自由运行的计时器，每次发生事件后都会复位为零。通过 BB_CONFIG 寄存器可以配置计时器更新速率。这允许用户根据他们的调试需求，在精细的时序分辨率和更长的时间范围之间进行权衡。BB_TIMER 寄存器中的 BB_TMR_EXP 位指示黑盒嘀嗒计时器是否至少自上次事件以来已溢出。该位指示 RAM 中的事件条目是相对较新还是较旧。当定时器溢出时，该位被闩锁，并在下一个事件发生时，与自由运行的定时器一起复位为零。

以下事件将触发对黑盒 RAM 进行写入：

  1. VIN_UV_WARN

  2. VIN_OV_WARN

  3. OC_WARN

  4. OT_WARN

  5. OC_DET

  6. IN_OP_WARN

一旦器件遇到全局故障或警报事件（基于 ALERT_MASK），黑盒 RAM 内容、状态寄存器、峰值输入电压、峰值输入电流、峰值器件温度和黑盒计时器值就会通过 EECLK/EEDATA 引脚写入一个外部 EEPROM。

注：

EEPROM 接口是一个标准 I2C 控制器，以 400kHz 的时钟速度运行。TI 建议使用容量至少为 1Kbits 且可以进行 16 字节页面寻址的 I2C EEPROM。兼容的 EEPROM 器件示例包括 24LC04、24AA04 等。

当满足以下条件时，黑盒 RAM 和一些状态寄存器（STATUS_WORD、STATUS_MFR_SPECIFIC 和 STATUS_INPUT）以及某些参数（VIN_PEAK、IIN_PEAK 和 TEMPERATURE_PEAK）的内容将存储到外部 EEPROM 的页 0 中。同时，黑盒 RAM 内容和黑盒滴答计时器值被锁定。

  1. 通过将 DEVICE_CONFIG 寄存器中的 EXT_EEPROM 位设置为高电平，可以成功地连接外部 EEPROM。确保这两 (2) 个选定的 GPIO 引脚分别物理连接到电路板上的 EEPROM 时钟和数据引脚。

  2. BB_CONFIG 寄存器中设置了三个 BB EEPROM 写入触发器位中的任何一个。

黑盒 EEPROM 内容：

  1. BB_RAM_0 至 BB_RAM_6 [七 (7) 个字节]

  2. BB_TIMER [一 (1) 个字节]

  3. STATUS_WORD [两 (2) 个字节]

  4. STATUS_MFR_SPECIFIC [一 (1) 个字节]

  5. STATUS_INPUT [一 (1) 个字节]

  6. VIN_PEAK [10 位 ADC 输出数据中的一 (1) 个字节、八 (8) 个 MSB]

  7. IIN_PEAK [10 位 ADC 输出数据中的一 (1) 个字节、八 (8) 个 MSB]

  8. TEMPERATURE_PEAK [10 位 ADC 输出数据中的一 (1) 个字节、八 (8) 个 MSB]

  9. CHECKSUM [一 (1) 个字节]

TPS1689 黑盒操作示例图 6-16 黑盒操作示例