ZHCSIS8G September   2018  – December 2025 TPS7H2201-SEP , TPS7H2201-SP

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 器件选项
  6. 引脚配置和功能
  7. 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:所有器件
    6. 6.6  电气特性:CFP 和 KGD 选项
    7. 6.7  电气特性:HTSSOP 选项
    8. 6.8  开关特性(所有器件)
    9. 6.9  质量合格检验
    10. 6.10 典型特性
  8. 参数测量信息
  9. 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 使能、欠压和过压保护
      2. 8.3.2 可调上升时间
      3. 8.3.3 可编程电流限制
      4. 8.3.4 可编程故障计时器
      5. 8.3.5 电流检测
      6. 8.3.6 并行运行
      7. 8.3.7 反向电流保护
      8. 8.3.8 正向漏电流
    4. 8.4 器件功能模式
  10. 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 冗余
      2. 9.2.2 保护
      3. 9.2.3 设计要求
      4. 9.2.4 详细设计过程
        1. 9.2.4.1 欠压锁定
        2. 9.2.4.2 过压保护
        3. 9.2.4.3 电流限制
        4. 9.2.4.4 可编程故障计时器
        5. 9.2.4.5 软启动时间
      5. 9.2.5 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 文档支持
      1. 10.1.1 相关文档
    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

可编程故障计时器

TPS7H2201SP 包含两个可编程故障计时器,即电流限制计时器重试计时器,它们分别由 ILTIMER 和 RTIMER 引脚控制。

电流限制计时器控制发生过流事件时器件保持在电流限制模式的时间。器件保持在电流限制模式,直到故障排除或者可编程电流限制故障时间 tILTIMER 结束。tILTIMER 使用从 ILTIMER 连接至 GND 的电容器 CILTIMER 进行编程,并可以使用方程式 9 计算。ILTIMER 引脚在过载条件下将电容器充电至 0.5V,而在其他情况下则通过内部下拉电阻对电容器放电。将该引脚连接至 GND 会完全禁用内部计时器功能,因此在短路情况下,器件会无限期地保持在编程电流限制。将该引脚连接至 VIN 会导致内部电流限制计时器到期后器件被禁用,如图 7-5 所示。使用内部计时器时,可编程电流限制并不总是有时间稳定到编程值。因此,可编程电流限制可能会短暂超过定义的精度阈值。快速跳变关断电流限制仍然有效。表 8-1 总结了基于引脚条件的电流限制故障持续时间。

重试计时器控制电流限制计时器到期后器件保持禁用状态(开关关闭)的时间。在可编程重试时间 tRTIMER 结束之前,器件保持禁用状态。tRTIMER 结束后,器件会尝试重启。tRTIMER 使用从 RTIMER 连接至 GND 的电容器 CRTIMER 进行编程,并可使用方程式 9 计算。开关关闭后,RTIMER 引脚将电容器充电至 0.5V,其他情况下,它对电容器放电。将该引脚连接至 GND 可使器件保持禁用状态,并且需要通过下电上电 EN 引脚来启用器件(请参阅使设备重启的 EN 信号低电平时间 (tLOW))。表 8-2 总结了基于引脚条件的重试时间。

方程式 9. t μ s = C p F 2

必须对可编程故障计时器 ILTIMER 和 RTIMER 进行设置,使得一个计时器的电容器在另一个计时器到期之前放电,以便确保正常运行。图 8-2 展示了一种未满足该约束条件的情况,由于 RTIMER 比 ILTIMER 大得多,因此在 CILTIMER 达到 0.5V(即 ILTIMER 到期时)之前,未对 CRTIMER 放电。为避免这种情况,必须满足方程式 10 中所示的约束条件。使用该公式,一旦为计时器选择了电容器(方程式 10 中的 C1),就可以计算第二个计时器的电容器的最大值。在使用内部 ILTIMER 的特定情况下,假设故障仍然存在,则必须调整 RTIMER 电容器的大小,以便在内部 ILTIMER 到期之前对电容器放电。可在电气特性:所有器件表中找到每个计时器的内部下拉电阻。对于图 8-2 所示的情况,方程式 10 中的 C1 和 RPD1 对应于 RTIMER。

方程式 10. C 1 μ F < C 2 p F 8 × R P D 1 Ω
表 8-1 对应于 ILTIMER 引脚条件的故障持续时间
ILTIMER 引脚条件 过载期间的故障持续时间
VIN

(内部计时器)

15μs(典型值),35μs(最大值)
GND

(禁用)

无限期
电容器至 GND (CILTIMER)

(编程)

方程式 9
浮点 无效(请勿将引脚悬空)
表 8-2 对应于 RTIMER 引脚条件的过载条期间的重试的时间
RTIMER 引脚条件 过载期间的重试时间
GND

(禁用)

禁用(开关关闭)直至 EN 在 t > tLOW (20μs) 期间保持低电平
电容器至 GND (CRTIMER)

(编程)

方程式 9
浮点 无效(请勿将引脚悬空)

下面的图表展示了不同故障类型和故障计时器配置的示例:

  • 图 8-2:可编程故障计时器电容器约束条件

  • 图 8-3:使用电流限制计时器和重试计时器的单次软短路事件。

  • 图 8-4:使用电流限制计时器和重试计时器的单次硬短路事件。

  • 图 8-5:使用内部电流限制计时器并禁用重试计时器的硬短路事件。

TPS7H2201-SP TPS7H2201-SEP 可编程故障计时器电容器约束条件图 8-2 可编程故障计时器电容器约束条件

软短路(其中可编程电流限制已达到并进行响应)时,ILTIMER 和 RTIMER 引脚的行为如图 8-3 所示。在该图中,假定在开关禁用并再次启用(重试模式)后故障不存在。如果重试模式后故障存在,器件将进入电流限制模式,并且此循环会一直重复进行直到故障不再存在。

TPS7H2201-SP TPS7H2201-SEP 软短路可编程故障计时器运行(电容器连接到 ILTIMER 和 RTIMER 引脚)图 8-3 软短路可编程故障计时器运行(电容器连接到 ILTIMER 和 RTIMER 引脚)

硬短路(其中快速电流限制在可编程电流限制有时间响应之前响应)时,ILTIMER 和 RTIMER 引脚的行为如图 8-4 所示。在该图中,假定在开关禁用并再次启用(重试模式)后故障不存在。如果重试模式后故障存在,器件将进入电流限制模式,并且此循环会一直重复进行直到故障不再存在。

TPS7H2201-SP TPS7H2201-SEP 硬短路可编程故障计时器运行(电容器连接到 ILTIMER 和 RTIMER 引脚)图 8-4 硬短路可编程故障计时器运行(电容器连接到 ILTIMER 和 RTIMER 引脚)

禁用重试模式时,ILTIMER 和 RTIMER 引脚在内部计时器条件下的行为如图 8-5 所示。

TPS7H2201-SP TPS7H2201-SEP 使用内部电流限制计时器且禁用重试模式的可编程故障计时器运行图 8-5 使用内部电流限制计时器且禁用重试模式的可编程故障计时器运行