ZHCSQQ6A October   2023  – October 2025 TPS2HCS10-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 器件比较表
  6. 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. 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. 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 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. 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

数字电流检测输出

该器件的集成电流检测电路可提供与每个通道的负载电流 (IOUTx) 成正比的检测电流 (ISNS),方法是:通过将 SNS 引脚连接到外部检测电阻 (RSNS) 以产生电压。每个通道的电流检测在内部多路复用,并由 ADC 调度器在 SNS 引脚上输出。ISNS 和 RSNS 产生的电压然后由内部 10 位 ADC 进行采样,其中每个通道的 ADC 转换结果存储在 ADC_RESULT_CHx_I 中。如果自上次读取寄存器以来存在新的 ADC 转换结果,ISNS_RDY_CHx 位将设置为 1。

为确保内部 ADC 进行精确的检测测量,检测电阻应连接到 IC GND。

该器件为每个通道提供两个电流检测比 (K SNS1) 和 (KSNS2),可通过 CHx_CONFIG 寄存器中的 OL_ON_EN_CHx 位进行设置。较高的 KSNS1 比率(OL_ON_EN_CHx = 0 模式)允许通道准确测量高输出电流电平,而较低的 KSNS2 比率(OL_ON_EN_CHx = 1 模式)使通道能够准确测量低输出电流电平。KSNS1 利用全 MOSFET,而 KSNS2 利用一个具有导通电阻 RON_OL 的小型 MOSFET 来提供较低的电流检测比。要使用 KSNS2 比率,那么在 OL_ON_EN_CHx 位设置为 1 之前,输出电流电平必须低于 IENTRY_OL_ON。如果电流不低于 IENTRY_OL_ON,则不会进入 KSNS2 操作模式,且 KSNS1 操作模式仍将处于活动状态。如果通道以 KSNS2 模式运行并且输出电流增加到高于 IEXIT_OL_ON,器件将自动从 KSNS2 切换为 KSNS1,其中 OL_ON_EN_CHx 位将复位为 0 并且整个 MOSFET 将处于活动状态。如果电流再次降至低于 IENTRY_OL_ON,则 OL_ON_EN_CHx 位需要重新设置为 1,以再次转换到 KSNS2 操作模式。系统可以通过写入 OL_ON_EN_CHx = 0 来手动退出 KSNS2 操作模式。在 KSNS2 操作模式下测量通过集成式 ADC 的输出电流时,系统应继续监测 OL_ON_EN_CHx = 1 位,以确保在读取输出电流测量值时器件仍处于 KSNS2 操作模式。

该器件还提供电压调节选项,用于放大 ADC 输入端的电流检测电压。在低输出电流电平下,这有助于使电流检测电压处于集成式 ADC 的更高电平。电压调节通过 ISNS_SCALE_CHx 位进行设置。下面的 表 8-2 提供了 ISNS_SCALE_CHx 的不同设置。仅在 OL_ON_EN_CHx = 1 模式下建议使用 ISNS_SCALE_CHx = 1 操作模式。

建议仅在禁用 I2T (I2T_EN = 0) 的情况下使用 OL_ON_EN_CHx = 1 模式和/或 ISNS_SCALE_CHx = 1。如果在启用 I2T (I2T_EN = 1) 的情况下使用 OL_ON_EN_CHx = 1 和/或 ISNS_SCALE_CHx = 1,则可能会导致通道在意外较低的 I2T 阈值下关断。

表 8-2 ISNS_SCALE_CHx 设置
ISNS_SCALE_CHx
0 x1
1 x8

ADC_RESULT_CHx_I 寄存器中的 ISNS_SCALE_EFF_CHx 位将指示通道是否以 1 倍或 8 倍电压调节运行,以便系统知道在转换电流检测测量时要应用的电压比例因子。

不同 OL_ON_EN_CHx 设置下电流检测的 ADC 转换公式如下:

OL_ON_EN_CHx = 0 时,

方程式 8. IOUT (A)= KSNS1 × VADCREFHI1023 × RSNS× ADC_RESULT_CHx_I

OL_ON_EN_CHx = 1 时,

方程式 9. IOUT (A)= KSNS2 × VADCREFHI1023 × RSNS × ISNS_SCALE_CHx× ADC_RESULT_CHx_I

默认情况下会为每个通道启用电流检测功能。可以通过 ADC_CONFIG 寄存器中的 ADC_ISNS_DIS 位全局启用或禁用电流检测功能。当全局 ADC_ISNS_DIS 位为 0 时,器件将根据相应 CHx_CONFIG 寄存器中的 ISNS_DIS_CHx 位启用或禁用每个通道上的电流检测功能。

如果使用 I2T 保护,则必须先启用电流检测功能,然后才能使用 I2T 保护。电流检测功能仅在通道启用并处于稳态运行时可用。电流检测功能在浪涌期间不可用。