ZHCSQQ6A October   2023  – October 2025 TPS2HCS10-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较表
  6. 5 引脚配置和功能
    1. 5.1 版本 A 封装
    2. 5.2 引脚排列 — 版本 A
    3. 5.3 版本 B 封装
    4. 5.4 引脚排列 — 版本 B
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 SPI 时序要求
    7. 6.7 开关特性
    8. 6.8 典型特性
  8. 7 参数测量信息
  9. 8 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1 保护机制
        1. 8.3.1.1 过流保护
          1. 8.3.1.1.1 浪涌期间 - 过流保护
          2. 8.3.1.1.2 过流保护 - 稳态运行
          3. 8.3.1.1.3 可编程保险丝保护装置
          4. 8.3.1.1.4 立即关断过流保护 (IOCP)
          5. 8.3.1.1.5 自动重试与闭锁行为
        2. 8.3.1.2 热关断
        3. 8.3.1.3 电池反向
      2. 8.3.2 诊断机制
        1. 8.3.2.1 集成型 ADC
        2. 8.3.2.2 数字电流检测输出
        3. 8.3.2.3 输出电压测量
        4. 8.3.2.4 MOSFET 温度测量
        5. 8.3.2.5 漏源电压 (VDS) 测量
        6. 8.3.2.6 VBB 电压测量
        7. 8.3.2.7 VOUT 电池短路和开路负载
          1. 8.3.2.7.1 启用通道输出 (FET) 时的测量
          2. 8.3.2.7.2 在禁用通道输出的情况下进行检测
      3. 8.3.3 并联模式运行
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 状态图
      2. 8.4.2 输出控制
      3. 8.4.3 SPI 模式运行
      4. 8.4.4 故障报告
      5. 8.4.5 SLEEP
      6. 8.4.6 CONFIG/ACTIVE
      7. 8.4.7 LIMP_HOME 状态（仅限版本 A）
      8. 8.4.8 电池电源输入 (VBB) 欠压
      9. 8.4.9 低功耗模式 (LPM) 状态
        1. 8.4.9.1 MANUAL_LPM 状态
        2. 8.4.9.2 AUTO_LPM 状态
    5. 8.5 TPS2HCS10-Q1 寄存器
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1 散热注意事项
        2. 9.2.2.2 配置电容充电模式
      3. 9.2.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 第三方产品免责声明
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

请参考 PDF 数据表获取器件具体的封装图。

机械数据 (封装 | 引脚)
  • PWP|16
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

8.3.3 并联模式运行

当 PARALLEL_12 位设置为 1 时，器件支持并联模式；在该模式下，器件的输出可以在外部连接在一起，从而作为单通道器件运行。这会将 RON 降低约一半，并将连续输出电流增加约 2 倍。

设置 PARALLEL_12 位时，两条通道必须均关闭才能使其生效。要确认 PARALLEL_12 位是否生效，可读取 DEV_CONFIG 寄存器以验证 PARALLEL_12 位是否设置为 1。

以下各部分介绍器件并联模式特定的不同配置和行为。如果以下各部分中未介绍任何功能或特性，则器件将以与单通道运行相同的方式运行该功能或特性。

并联模式下的通道控制

在并联模式下，仅通过 TPS2HCS10A-Q1 SW_STATE 寄存器中的 CH1_ON 位设置 ACTIVE 状态下的通道控制。对于 TPS2HCS10B-Q1，仅通过 DI1 引脚设置 ACTIVE 状态下的通道控制。对于 LIMP_HOME 状态，仅通过 DEV_CONFIG 寄存器中的 CH1_LH_IN 位设置通道控制。

故障报告 — 并联模式

在并联模式下，如果其中一条或两条通道上出现故障，则两条通道的故障标志都将针对相应的故障置为有效。

诊断 — 并联模式

在并联模式下，两条通道都可以使用 ADC 诊断（ISNS、VSNS、VBBSNS、VDS_SNS 和 TSNS）。可以通过相应的 CHx_CONFIG 寄存器逐条通道使能或禁用这些诊断。

要进入 KSNS2 运行模式（也称为 OL_ON_EN_CHx = 1 模式），在 OL_ON_EN_CH1 位设置为 1 之前，输出电流必须低于 2 倍 IENTRY_OL_ON。如果电流不低于 2 倍 IENTRY_OL_ON，则不会进入 KSNS2 运行模式，且 KSNS1 运行模式将仍处于活动状态。如果通道以 KSNS2 模式运行且输出电流增加到 2 倍 IEXIT_OL_ON 以上，器件将自动退出 KSNS2 模式并转换为 KSNS1 模式，其中 OL_ON_EN_CH1 位将复位为 0 且整个 MOSFET 处于活动状态。如果电流再次降至低于 2 倍 IENTRY_OL_ON，则 OL_ON_EN_CH1 位需要重新设置为 1，才能再次转换到 KSNS2 运行模式。系统可通过写入 OL_ON_EN_CH1 = 0 来手动退出 KSNS2 运行模式。在 KSNS2 运行模式下通过集成式 ADC 测量输出电流时，系统应继续监测 OL_ON_EN_CH1 = 1 位，以确保在读取输出电流测量值时器件仍处于 KSNS2 运行模式。

关断状态开路负载检测和关断状态电池短路检测设置仅通过 CH1_CONFIG 寄存器进行设置。该器件仅使能通道 1 上的电路以检测关断状态开路负载和关断状态电池短路。

浪涌周期 — 并联模式下的过流保护

在并联模式下，可选浪涌周期内的过流保护仅通过 ILIM_CONFIG_CH1 寄存器进行设置。并联模式下可使用两种电容充电模式（无电容充电或电流调节）中的任何一种，并通过 CAP_CHRG_CH1 位进行设置。浪涌周期的持续时间通过 INRUSH_DURATION_CH1 设置。电容充电值通过 INRUSH_LIMIT_CH1 位设置，而并联运行时整个器件的有效值将约为 INRUSH_LIMIT_CH1 设置的两倍。

对于两种电容充电模式，将使能两条通道的过流保护和热关断保护。对于无电容充电模式，如果任一通道的输出电流高于 INRUSH_LIMIT_CH1 设置，则两条通道都将关闭。对于两种电容充电模式，如果任一通道发生热关断故障，则两条通道都将关闭。

有关如何在可选浪涌周期内配置器件用于过流保护的更多详细信息，请参阅下面的表 8-3。

表 8-3 并联模式的浪涌周期过流保护配置方法
电容充电模式 (CAP_CHRG_CH1) 持续时间设置 值设置 PARALLEL_12 = 1 时生效的典型值
00 INRUSH_DURATION_CH1 [2:0] INRUSH_LIMIT_CH1 [3:0] 2x INRUSH_LIMIT_CH1 [3:0]
10 INRUSH_DURATION_CH1 [2:0] INRUSH_LIMIT_CH1 [3:0] 2x INRUSH_LIMIT_CH1 [3:0]

稳定状态 — 并联模式下的过流保护

在并联模式下，稳定状态运行时的即时关断过流保护 (IOCP) 仅通过 ILIM_CONFIG_CH1 寄存器中的 ILIMIT_SET_CH1 位设置。并联运行时整个器件的有效值将约为 ILIMIT_SET_CH1 设置的两倍。

在稳定状态运行时，将使能两条通道的过流保护和热关断保护。如果任一通道的输出电流高于 ILIMIT_SET_CH1 设置，则两条通道都将关闭。

注：

并联模式下支持的最大 ILIMIT_SET_CH1 值为 20A。如果 CAP_CHRG_CH1 = 00，则并联模式下支持的最大 INRUSH_LIMIT_CH1 值为 20A。

稳定状态 — 并联模式下的 I2T 保护

在并联模式下，I2T 保护仅通过 I2T_CONFIG_CH1 寄存器进行设置。I2T 的 INOM 值通过 NOM_CUR_CH1 位设置，而并联运行时整个器件的有效值将约为 NOM_CUR_CH1 设置的两倍。I2T 阈值通过 I2T_TRIP_CH1 位设置，而并联运行时整个器件的有效值约为 I2T_TRIP_CH1 设置的四倍。ISWCL 值通过 ISWCL_CH1 位设置，而并联运行时整个器件的有效值约为 ISWCL_CH1 设置的两倍。

并联模式下使能 I2T 仅通过 ILIM_CONFIG_CH1 寄存器中的 I2T_EN_CH1 位完成。

对于 I2T 累加，仅使用通道 1 的电流检测。如果通道 1 超过 I2T_TRIP_CH1 值，则两条通道都将关断。

MANUAL_LPM — 并联模式

在并联模式下，通过 MANUAL_LPM_ENTRY 位进入 MANUAL_LPM。器件的运行方式与 MANUAL_LPM 部分中所述的单通道运行方式相同，但有以下例外：

  • 对于 TPS2HCS10A-Q1，如果尚未使能通道，则器件仅在退出 MANUAL_LPM 时监测 AUTO_LPM_EXIT_CH1 设置，以确定在活动状态下是否需要开启通道。AUTO_LPM_EXIT_CH2 设置将被忽略。
  • 器件会监测两条通道的输出电流，以确定器件何时退出 MANUAL_LPM 状态。如果任一通道输出电流超过 IEXIT_LPM_MAN 阈值，器件将退出 MANUAL_LPM 状态。为确保正常运行，需要将 MAN_LPM_EXIT_CURR_CH1 和 MAN_LPM_EXIT_CURR_CH2 设置设为相同的值。并联运行时整个器件的有效值约为 MAN_LPM_EXIT_CURR_CHx 设置的两倍。
  • 对于 TPS2HCS10B-Q1，器件仅监测 DI1 引脚的变化以退出 MANUAL_LPM。

AUTO_LPM — 并联模式

在并联模式下，AUTO_LPM_ENTRY 位设置为 1 时，器件进入 AUTO_LPM。器件的运行方式与 AUTO_LPM 部分中所述的单通道运行方式相同，但有以下例外：

  • 对于 TPS2HCS10A-Q1，如果未使能，则器件仅监测 AUTO_LPM_EXIT_CH1 以退出 AUTO_LPM 和开启通道。AUTO_LPM_EXIT_CH2 设置将被忽略。
  • 器件会监测两条通道的输出电流，以确定器件何时应退出 AUTO_LPM 状态。如果任一通道输出电流超过 IEXIT_LPM_AUTO 阈值，器件将退出 AUTO_LPM 状态。并联运行时整个器件的有效值约为 IEXIT_LPM_AUTO 值的两倍。
  • 对于 TPS2HCS10B-Q1，器件将仅监测 DI1 引脚的变化以退出 AUTO_LPM。

PWM — 并联模式

在并联模式下，PWM 设置仅通过 PWM_CH1 寄存器进行设置。PWM_SHIFT_DIS 位将被忽略，因为两条通道将同时开启。在并联模式下使能 PWM 通过 PWM_EN_CH1 位完成。

RON — 并联模式

每条通道的 RON 彼此略有不同，并会导致较小的负载不匹配。这是在电气特性中通过 ΔRON 参数指定的。

布局建议 — 并联模式

在并联模式下，输出通道的布线对于避免任何额外的负载不匹配非常重要。输出走线应对称，以避免可能导致输出通道电流消耗不均匀的任何额外电阻。