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ZHCSQQ6A October 2023 – October 2025 TPS2HCS10-Q1

PRODUCTION DATA

8.3.1.1.3 可编程保险丝保护装置

器件为每条通道提供可编程保险丝保护，该功能基于定义的时间-电流曲线，通常在熔断型保险丝数据表中称为 I2t 保护。其目的是匹配熔断型保险丝的开关关断行为。NOM_CUR_CHx [2:0] 位和 I2T_TRIP_CHx [3:0] 位设置时间-电流曲线，但该器件还使用固定延迟关断 (I_SWCL) 和即时关断保护 (I_OCP) 为器件建立全面的 I2T 保护。TPS2HCS10-Q1 的 I2T 保护包含四个区域：

标称电流
保险丝关断
固定延迟关断
即时关断保护(I_OCP)

标称电流区域 (1) 定义了器件在不关断的情况下可以无限期提供电流的区域。这大致相当于熔断型保险丝的额定电流。该区域通过 NOM_CUR_CHx [2:0] 位设置，如果输出电流小于 NOM_CUR_CHx 设置，则器件可以如前所述无限期提供电流，而不会开始 I2T 累加。如果输出电流大于或等于 NOM_CUR_CHx 设置，则器件将进入 I2T 累加循环并开始累加，直到满足 I2T_TRIP_CHx [3:0] 阈值。如果输出电流在达到 I2T_TRIP_CHx 值之前回落到 NOM_CUR_CHx 以下，则器件将停止 I2T 累加，但只要向器件供电，就会继续累加能量。

高于标称电流区域的是保险丝关断区域 (2)，该区域通过 I2T_TRIP_CHx [3:0] 位设置。该区域定义了时间-电流曲线的曲率以及器件 I2T 累加有效的区域。根据输出电流电平和 NOM_CUR_CHx 设置，器件将以不同的时间间隔跳闸，具体视设置的 I2T_TRIP 值而定。器件的时间-电流曲线通过方程式 1 定义。

方程式 1.

I 2 T_T R I P = ({I_{O U T}}^{2} - {N O M_C U R_C H x}^{2}) \times t

如果累加未超过 I2T_TRIP 值且电流降至低于 NOM_CUR_CH，则使用公式 1 基于 ISNS 值递减累加的能量，直到其降至零。在器件继续递减至零期间，I2T_MOD 位将保持为 1，直到累加的能量恢复为零，然后 I2T_MOD 位将重置为零。如果由于通道进入 I2T 循环而禁用任何转换，则当 I2T_MOD = 0 时，这些转换将重新启用。

高于保险丝关断区域的是固定延迟关断区域 (3)，其中器件提供通过 ISWCL_CHx [1:0] 和 SWCL_DLY_TMR_CHx [1:0] 位设置的固定延迟关断。ISWCL_CHx [1:0] 设置输出电流值，SWCL_DLY_TMR_CHx 设置时间。如果输出电流持续超过 ISWCL_CHx 电平的时间达到 SWCL_DLY_TMR_CHx，则通道将立即关断。

如果由于超过 I2T_TRIP_CHx 值或由于 ISWCL_CHx 功能而发生关断，则器件将在通过 TCLDN_CHx [1:0] 设置的时段内保持关断状态。如果 TCLDN_CHx [1:0] = 00，则器件将保持关闭状态而不会重试。要在此设置中重试，需要将 TCLDN_CHx [1:0] 位更改为其他设置。设置更改后，器件将在经过新设置定义的冷却时间后重试。请注意，当通道进入 I2T 关断状态时，累加器值将复位为 0，因此应调整重试时间，以确保经过足够的时间，让线束冷却下来。另请注意，当通道进入 I2T 关断状态时，不能更改 NOM_CUR_CHx、I2T_TRIP_CHx 和 ISWCL_CHx 的值。

高于固定延迟关断区域的是即时关断过流保护 (I_OCP) 区域 (4)。该区域通过 ILIMIT_SET_CHx [3:0] 位设置。如果输出电流超过 I_OCP 电平，则该器件将立即关断。I_OCP 的重试或锁存行为通过 LATCH_CHx 位设置，将在下一节中介绍。

I2T 保护的这些运行区域如图 8-7 所示。

图 8-7 基于保险丝关断的运行区域

寄存器映射中 NOM_CUR_CHx、I2T_TRIP_CHx 和 ISWCL_CHx 的值基于 700Ω 的 R_SNS 值。器件可根据不同的 R_SNS 值灵活地调整这些值。下面定义了用于调整 NOM_CUR_CHx、I2T_TRIP_CHx 和 ISWCL_CHx 的公式。

方程式 2.

{N O M_C U R}_{A D J, T Y P} = \frac{{N O M_C U R}_{700} \times 700}{R_{S N S, A D J, T Y P}}

方程式 3.

I_{S W C L, A D J, T Y P} = \frac{I_{S W C L, 700} \times 700}{R_{S N S, A D J, T Y P}}

方程式 4.

{I 2 T}_{A D J . T Y P} = {I 2 T}_{700} \times ({\frac{700}{R_{S N S, A D J, T Y P}})}^{2}

其中，

方程式 5.

{N O M_C U R}_{700} = {N O M_C U R_C H x}_{} v a l u e i n t h e d a t a s h e e t b a s e d o n R_{S N S} o f 700 Ω

方程式 6.

I_{S W C L, 700} = I_{S W C L} v a l u e i n t h e d a t a s h e e t b a s e d o n R_{S N S} o f 700 Ω

方程式 7.

{I 2 T}_{700} = {I 2 T t r i p}_{} v a l u e i n t h e d a t a s h e e t b a s e d o n R_{S N S} o f 700 Ω