ZHCSUJ5 March 2025 TPS1689
ADVANCE INFORMATION
TPS1689 通过在用户可调节的瞬态故障消隐间隔后执行断路器操作来应对稳定状态期间的输出过流情况。此操作使该器件能够在用户定义的短时间间隔内支持更高的峰值电流,同时还可确保在出现持续输出故障的情况下提供强大的保护。
该器件会不断检测输出负载电流,并在 IMON 引脚上提供与负载电流成比例的模拟电流输出 (IIMON),进而根据方程式 4 在 IMON 引脚电阻器 (RIMON) 两端产生成比例的电压 (VIMON)。
其中 GIMON 是电流监测器增益 (IIMON: IOUT)
通过将此电压与 IREF 引脚上作为基准的电压进行比较来检测过流情况。可以通过两种方式控制基准电压 (VIREF),从而相应地设置过流保护阈值 (IOCP)。
参考电压 (VIREF) 可通过内部 DAC 生成,并可通过编程非易失性配置内存更改或通过对 VIREF 寄存器的 PMBus® 写入来动态更改。
稳定状态期间的过流保护阈值 (IOCP) 可以使用方程式 5 计算得出。
TI 建议在 IREF 引脚和 GND 引脚之间添加一个 1nF 电容器,以增强防噪性能。
检测到过流情况,即负载电流超过编程电流限制阈值 (IOCP),但仍低于短路阈值 (ISCP),之后器件开始运行内部过流消隐数字计时器 (OC_TIMER)。如果负载电流在 OC_TIMER 到期之前降至电流限制阈值以下,则不会执行断路器操作。此操作允许短过载瞬态脉冲通过器件而不会使断路器跳闸。同时,OC_TIMER 复位,以便在下一次过流事件之前处于默认状态。这样可确保为每个过流事件提供完整的消隐计时器间隔。
如果过流情况仍然存在,OC_TIMER 会继续运行,并且在到期之后,断路器操作会立即关断 FET。
可使用方程式 15 来计算所需过流阈值对应的 RIMON 值。
可以使用 OC_TIMER 寄存器设置通过 PMBus® 写入对允许瞬变的持续时间进行编程。
图 6-4 展示了 TPS1689 电子保险丝的过流响应。部件因断路器故障而关断后,会保持闩锁状态或根据 RETRY_CONFIG 寄存器设置自动重启。
图 6-4 稳定状态过流(断路器)响应当检测到瞬态过流条件(负载电流超过编程的电流限制阈值,但 OC_TIMER 不会到期)时,器件会:
设置 STATUS_MFR_SPECIFIC_2 寄存器中的 OC_DET 位
填充任一黑盒 RAM 寄存器(如果可写入),将事件标识符作为 OC_DET 和相对时间戳信息写入
如果 BB_TIMER 寄存器中的黑盒 RAM 地址指针以前小于六 (6),则将其增加一 (1),否则复位为零 (0)。
假设 VIN_UV_WARN、VIN_OV_WARN 和 VOUT_UV_WARN 事件不会因为阶跃负载瞬态而触发。
当检测到持续过流情况(负载电流超过编程的电流限制阈值且 OC_TIMER 到期)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 寄存器高字节中设置 OUT_STATUS、INPUT_STATUS、PGOODB 和 NONE_OF_THE_ABOVE/UNKNOWN 位
在 STATUS_OUT 寄存器中设置 VOUT_UV_WARN 位
在 STATUS_INPUT 寄存器中设置 OC_FLT 位
在 STATUS_MFR_SPECIFIC_2 寄存器中设置 PGOODB 位
通过将 SMBA 置为有效(如果未屏蔽)来通知主机,设置 ALERT_MASK 寄存器中的 STATUS_IN、PGOODB 和 STATUS_OUT 位。
将外部 PG 信号置为无效。
将 FLT 信号置为有效(如果未屏蔽),将 FAULT_MASK 寄存器中的 OC_FLT 位设置为高电平。
假设 VIN_UV_WARN 和 VIN_OV_WARN 事件不会由于阶跃负载瞬态而触发。