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
在禁用通道输出的情况下进行检测

当通道输出被禁用(FET 关断)时,器件能够检测开路负载或电池短路事件。这些功能在下面称为关断状态开路负载检测和关断状态电池短路检测。当通道输出被禁用时,器件能够通过下面将讨论的定义顺序区分开路负载事件和电池短路事件。关断状态开路负载和关断状态电池短路检测的方框图如 图 8-19 所示。

TPS2HCS10-Q1 开路负载和电池短路检测图 8-19 开路负载和电池短路检测
注: 该图假设器件接地和负载接地处于相同电位。在实际系统中,可能存在 1V 量级的接地漂移电压。

关断状态开路负载检测

该器件为每个通道集成了一个上拉电流源 OL_PU,可用于上拉输出,以确定是否存在开路负载或电池短路事件。当 OL_SVBB_EN_CHx [1:0] = 10 时启用上拉电流源,并使用一个内部比较器,该比较器用于检测输出电压何时升至高于 VOL_OFF_TH。内部上拉的强度可通过 CHx_CONFIG 寄存器中每个通道的 OL_PU_STR_CHx 位进行编程。该器件还为每个通道提供一个可编程消隐计时器,使输出能够在确定是开路负载还是电池短路事件之前稳定下来。消隐时间可通过 CHx_CONFIG 寄存器中的 OL_SVBB_BLANK_CHx 位进行编程。

当 OL_SVBB_EN_CHx [1:0] = 10 时,器件仅在出现开路负载或电池短路事件时才能够报告,仅通过此设置无法区分两者。如果发生开路负载或电池短路故障、则相应通道 FLT_STAT_CHx 寄存器中的 OL_OFF_CHx 位将设置为 1。OL_OFF_CHx 位是一个读取清除位,该位在读取 FLT_STAT_CHx 寄存器且故障不再存在(因故障消除或开路负载电路被禁用)时清除。为了区分开路负载和电池短路故障,需要遵循特定的程序。下面的 区分开路负载和电池短路故障 节将详细介绍这部分内容。

如果 OL_SVBB_EN_CHx [1:0] = 10 且输出被启用,则器件将在开启输出之前禁用上拉电流源和内部比较器。如果 OL_SVBB_EN_CHx [1:0] = 10 且通道先启用后被禁用,则器件会自动启用上拉电源和内部比较器。

关断状态电池短路检测

该器件还为每个通道集成了一个下拉电阻器,可用于在通道被禁用时帮助区分开路负载和电池短路故障。当 OL_SVBB_EN_CHx [1:0] = 01 时会启用下拉电阻器,并且会使用一个内部比较器,该比较器用于检测输出电压何时升至高于 VOL_OFF_TH。下拉电阻器由电气特性中的 RSHRT_VBB 参数指定。该器件为每个通道提供一个可编程消隐计时器,使输出能够在确定是否发生电池短路事件之前稳定下来。消隐时间可通过 CHx_CONFIG 寄存器中的 OL_SVBB_BLANK_CHx 位进行编程。

当 OL_SVBB_EN_CHx [1:0] = 01 时,器件仅在发生电池短路事件时才能够报告。器件无法检测是否发生了开路负载故障。如果发生电池短路故障,则相应通道的 FLT_STAT_CHx 寄存器中的 SHRT_VBB_CHx 位将设置为 1。SHRT_VBB_CHx 位是一个读取清除位,当读取 FLT_STAT_CHx 寄存器并且不再存在故障(因故障消除或电池短路检测电路被禁用)时,该位将被清除。为了区分开路负载和电池短路故障,需要遵循特定的程序。下面的 区分开路负载和电池短路故障 节将详细介绍这部分内容。

如果 OL_SVBB_EN_CHx [1:0] = 01 且输出被启用,则器件将在开启输出之前禁用下拉电阻器和内部比较器。如果 OL_SVBB_EN_CHx [1:0] = 01 且通道先启用、然后被禁用,则器件将自动启用下拉电阻器和内部比较器。

区分开路负载和电池短路故障

TPS2HCS10-Q1 器件能够通过定义的程序区分开路负载和电池短路故障。图 8-20 强调了在区分开路负载和电池短路故障时建议采用的程序。

在读取 OL_OFF_CHx 位和 SHRT_VBB_CHx 位以确定是存在开路负载故障,还是电池短路故障时,应使用三条读取命令来确定发生了哪种故障。第一个读取命令用于设置要读取的寄存器,第二个读取命令用于查看是否发生了故障,第三个读取命令用于查看故障是否仍然存在。在这三次连续读取后,即可确定故障。

TPS2HCS10-Q1 用于区分开路负载和电池短路故障的逻辑流程图图 8-20 用于区分开路负载和电池短路故障的逻辑流程图