可检测的故障

TPS65220 提供各种故障检测。默认情况下，所有这些故障都会导致定序关断。其中一些是可屏蔽的，并且对已屏蔽故障的反应是可配置的。

该器件在电源电压 (VSYS) 和内部电源电压 (VDD1P8) 上提供以下故障检测：

• VSYS 上的欠压，导致转换到 OFF 状态或门控启动
• VSYS 上的过压保护，导致转换到 OFF 状态
• 内部 1.8V 电源 (VDD1P8) 上的欠压或过压，导致转换到 OFF 状态或门控启动。

这些故障均不可屏蔽。

TPS65220 在降压和 LDO 输出端提供以下故障检测：

• 欠压检测 (UV)
• 过流检测 (OC)，达到正电流限值和（对于降压转换器）负电流限值时触发
• 接地短路检测 (SCG)
• 温度警告 (WARM) 和热关断 (TSD / HOT)
• 残余电压 (RV) 和残余电压 - 关断 (RV_SD)
• 超时 (TO)

对 UV、RV 和 WARM 故障的反应是可配置的。如果未屏蔽，故障会触发定序关断。可以在 INT_MASK_BUCKS、INT_MASK_LDOS 和 INT_MASK_WARM 寄存器中为每个稳压器单独屏蔽 UV、RV 和 WARM。在发生屏蔽故障的情况下不会进行状态转换。可以通过 MASK_CONFIG 寄存器中的 MASK_EFFECT 位全局配置是否设置了位以及 nINT 是否拉至低电平。每个稳压器的正负电流限值共用同一掩码位。

• 00b = 无状态变化，无 nINT 反应，未设置位
• 01b = 无状态变化，无 nINT 反应，设置了位
• 10b = 无状态变化，nINT 反应，设置了位（与 11b 相同）
• 11b = 无状态变化，nINT 反应，设置了位（与 10b 相同）

对于任何与关断条件对应的故障，故障位将保持有效状态，直到通过 I2C 执行 W1C（写 1 清除）操作（假设故障不再存在）。如果出现关断故障，则无需更新 ON 请求。如果只要 EN/VSENSE 仍为高电平并且无需按下按钮即可重新启动，故障就不再存在，那么该器件会自动执行上电序列。

对于任何非关断条件的故障（例如，因为故障被屏蔽），该位在进入 INITIALIZE 状态时被清除。

热警告和热关断

有两个热阈值：热警告 (WARM) 和热关断 (TSD / HOT)。

• 热警告，WARM 阈值：
• 如果温度超过 T_{WARM_Rising} 阈值，则会设置 SENSOR_x_WARM 位并且 PMIC 会定序关闭（除非被屏蔽）。
• 如果温度降至 T_{WARM_Falling} 阈值以下，器件将再次上电，并且没有新的 Push-button-ON_Request。在 EN 或 VSENSE 配置中，ON 请求仍必须有效才能转换为 ACTIVE 状态。
• 如果温度超过 T_{WARM_Rising} 阈值，但设置了 SENSOR_x_WARM_MASK 位，PMIC 仍处于 ACTIVE 状态。故障报告由 MASK_EFFECT 位配置。处理器决定是定序关断还是控制正在运行的应用程序，从而降低功耗并有望避免热关断情况。
• 热关断，HOT 阈值，在 WARM 阈值被屏蔽时适用：
• 如果温度超过 T_{HOT_Rising} 阈值，则会设置 SENSOR_x_HOT 位，并且 PMIC 会立即关断所有电源轨。这种关断是同时进行，而不是按时序进行。
• 如果所有传感器都屏蔽了 WARM 检测（设置了所有 SENSOR_x_WARM_MASK 位），那么一旦温度降至 T_{HOT_Falling} 阈值以下，PMIC 即会重新上电，前提是存在有效的 ON 请求。
• 如果其中任一传感器未屏蔽 WARM 检测，那么一旦温度降至 T_{WARM_Falling} 阈值以下，PMIC 即会重新上电，并且没有新的 Push-button-ON_Request。在 EN 或 VSENSE 配置中，ON 请求仍必须有效才能转换为 ACTIVE 状态。

残余电压

系统会在各种情况下执行残余电压检查：在启动 INITIALIZE 到 ACTIVE 转换之前以及电源轨启用前的任何时间，无论在序列期间、通过 I2C 命令还是在 STBY 到 ACTIVE 转换期间。序列期间还会执行 RV 检查，以检测应被禁用的电源轨是否被另一电源轨上拉。RV 故障的处理取决于故障发生时的情况：

• INITIALIZE 转换到 ACTIVE：
  • 如果在执行序列之前检测到残余电压超过 4ms 至 5ms，则会在 INT_SOURCE 寄存器中设置 INT_RV_IS_SET 位，以及在 INT_RV 寄存器中设置 LDOx_RV 或 BUCKx_RV 位，即使稍后放电成功并执行 ON 请求，也保持置位状态。
  • 如果在序列期间检测到残余电压，则会构成关断故障：器件在时隙持续时间结束时启动断电序列。该器件会在 INT_SOURCE 寄存器中设置 INT_TIMEOUT_RV_SD_IS_SET 位，并在 INT_TIMEOUT_RV_SD 寄存器中设置 LDOx_RV_SD 或 BUCKx_RV_SD 位以及 TIMEOUT 位。
• ACTIVE 转换到 STBY：
  • 如果启用了有源放电并且在断电时隙持续时间的八倍后检测到残余电压，则会构成关断故障：器件会在时隙结束时定序关断。该器件会在 INT_SOURCE 寄存器中设置 INT_TIMEOUT_RV_SD_IS_SET 位，并在 INT_TIMEOUT_RV_SD 寄存器中设置 LDOx_RV_SD 或 BUCKx_RV_SD 位以及 TIMEOUT 位。
  • 如果在序列期间检测到残余电压，则会构成关断故障：器件会在时隙持续时间结束时定序关断，并在 INT_SOURCE 寄存器中设置 INT_TIMEOUT_RV_SD_IS_SET 位，以及在 INT_TIMEOUT_RV_SD 寄存器中设置 LDOx_RV_SD 或 BUCKx_RV_SD 位。
• STBY 转换到 ACTIVE：
  • 如果在执行序列之前检测到残余电压超过 4ms 至 5ms，则器件会在 INT_SOURCE 寄存器中设置 INT_RV_IS_SET 位，并在 INT_RV 寄存器中设置 LDOx_RV 或 BUCKx_RV 位。即使在超时到期之前放电成功并且执行 STBY 转换到 ACTIVE 序列，该位也会保持设置状态。
  • 如果在执行序列之前检测到残余电压超过 80ms，则会构成关断故障：器件会定序关断，并在 INT_SOURCE 寄存器中设置 INT_TIMEOUT_RV_SD_IS_SET 位，以及在 INT_TIMEOUT_RV_SD 寄存器中设置 LDOx_RV_SD 或 BUCKx_RV_SD 位。此外，器件还会在 INT_TIMEOUT_RV_SD 寄存器中设置 TIMEOUT 位。
  • 如果在序列期间检测到残余电压，则会构成关断故障：器件会在时隙持续时间结束时定序关断，并在 INT_SOURCE 寄存器中设置 INT_TIMEOUT_RV_SD_IS_SET 位，以及在 INT_TIMEOUT_RV_SD 寄存器中设置 LDOx_RV_SD 或 BUCKx_RV_SD 位。在这种情况下，不设置 TIMEOUT 位。
• ACTIVE 转换到 INITIALIZE 或 STBY 转换到 INITIALIZE
  • 如果在相应电源轨的断电时隙持续时间结束时检测到残余电压，则会在长达八个时隙持续时间内限制后续电源轨的禁用，但无论残余电压如何，电源序列都会继续。在这种情况下，不会设置任何位。
• RV 位的屏蔽
  • 在残余电压检测情形中，nINT 引脚反应可以通过 MASK_CONFIG 寄存器中的 BUCKx_RV 位或 MASK_INT_FOR_RV 位进行屏蔽。
  • 在残余电压检测情形中，位和关断故障反应都不可通过 LDOx_RV_SD 或 BUCKx_RV_SD 位进行屏蔽。
• Timeout
  • 如果残余电压不能及时放电，则会发生超时。设置 INT_TIMEOUT_RV_SD 寄存器中的 TIMEOUT 位。详情请参见上文。

*) RV_SD 和 TIMEOUT 故障只能在序列期间发生