ZHCSTG6B July   2023  – April 2025 TPS25984

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 说明（续）
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 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 逻辑接口
    7. 6.7 时序要求
    8. 6.8 开关特性
    9. 6.9 典型特性
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  欠压保护
      2. 7.3.2  插入延迟
      3. 7.3.3  过压保护
      4. 7.3.4  浪涌电流、过流和短路保护
        1. 7.3.4.1 压摆率 (dVdt) 和浪涌电流控制
          1. 7.3.4.1.1 启动超时
        2. 7.3.4.2 稳定状态过流保护（断路器）
        3. 7.3.4.3 启动期间的工作电流限制
        4. 7.3.4.4 短路保护
      5. 7.3.5  模拟负载电流监测器 (IMON)
      6. 7.3.6  模式选择 (MODE)
      7. 7.3.7  并联器件同步 (SWEN)
      8. 7.3.8  堆叠多个电子保险丝以使可扩展性不受限制
        1. 7.3.8.1 启动期间的电流平衡
      9. 7.3.9  模拟结温监测器 (TEMP)
      10. 7.3.10 过热保护
      11. 7.3.11 故障响应和指示 (FLT)
      12. 7.3.12 电源正常状态指示 (PG)
      13. 7.3.13 输出放电
      14. 7.3.14 FET 运行状况监测
      15. 7.3.15 单点故障缓解
        1. 7.3.15.1 IMON 引脚单点故障
        2. 7.3.15.2 ILIM 引脚单点故障
        3. 7.3.15.3 IREF 引脚单点故障
        4. 7.3.15.4 ITIMER 引脚单点故障
    4. 7.4 器件功能模式
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 单器件独立运行
      2. 8.1.2 多个器件，并行连接
      3. 8.1.3 多个电子保险丝，与 PMBus 并行连接
      4. 8.1.4 采用外部微控制器的数字遥测
    2. 8.2 典型应用：数据中心服务器中的 12V、3.3kW 电源路径保护
      1. 8.2.1 应用
      2. 8.2.2 设计要求
      3. 8.2.3 详细设计过程
      4. 8.2.4 应用曲线
    3. 8.3 最佳设计实践
    4. 8.4 电源相关建议
      1. 8.4.1 瞬态保护
      2. 8.4.2 输出短路测量
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 支持资源
    3. 9.3 商标
    4. 9.4 静电放电警告
    5. 9.5 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

8.1.2 多个器件，并行连接

需要更高电流能力的应用可以使用两个或以上 TPS25984x 器件并联，如图 8-2 所示。

TPS25984 并联连接器件以提供更高的电流图 8-2 并联连接器件以提供更高的电流

在此配置中，将一个 TPS25984x 器件指定为主器件，它控制链中指定为辅助器件的其他 TPS25984x 器件。此配置通过按如下方式连接主器件来实现：

  1. 通过 R-C 滤波器将 VDD 连接至 IN。

  2. MODE 引脚保持开路。

  3. 通过电容器将 ITIMER 连接至 GND。

  4. 通过电容器将 DVDT 连接至 GND。

  5. 通过电阻器将 IREF 连接至 GND。

  6. 通过电阻器将 IMON 连接至 GND。

  7. 通过电阻器将 ILIM 连接至 GND。

  8. 将 SWEN 上拉至 3.3V 到 5V 备用电源轨电压。必须独立于电子保险丝器件为此电源轨供电。

必须按以下方式连接辅助器件：

  1. 通过 R-C 滤波器将 VDD 连接至 IN。

  2. 将 MODE 引脚连接至 GND。

  3. ITIMER 引脚保持开路。

  4. 通过电阻器将 ILIM 连接至 GND。

必须将所有器件的以下引脚连接在一起：

  1. IN

  2. OUT

  3. EN/UVLO

  4. DVDT

  5. SWEN

  6. PG

  7. IMON

  8. IREF

注：

PG 引脚必须根据建议运行条件表上拉至适当的电源电压。

在此配置中，所有器件同时上电和启用。

上电：上电或启用后，所有器件最初都将其 SWEN 保持在低电平，直到内部块正确偏置和初始化为止。之后，每个器件都会释放自己的 SWEN。在所有器件释放其 SWEN 后，组合的 SWEN 变为高电平，并且这些器件已准备好同时导通其各自的 FET。

浪涌：在浪涌期间，由于 DVDT 引脚一起连接到单个 DVDT 电容器，因此所有器件以相同的压摆率 (SR) 启用输出。根据以下 方程式 17 和 方程式 18 选择公共的 DVDT 电容器 (CDVDT)。

方程式 17. S R V / m s = I I N R U S H A C L O A D m F
方程式 18. C D V D T p F = 42000 S R V / m s

在这种情况下，内部平衡电路可确保在启动期间在所有器件之间均衡负载电流。此操作可防止某些器件导通速度比其他器件更快并且与其他器件相比承受更大热应力的情况。这可能会导致并联链过早关闭或部分关闭，甚至导致造成器件 SOA 损坏。电流平衡方案可确保链的浪涌能力根据并联连接的器件数量而扩缩，从而确保在启动期间以更大的输出电容或更高的负载成功启动。

在启动期间，所有器件将其各自的 PG 信号保持为低电平。输出完全斜升并达到稳定状态后，每个器件都会释放自己的 PG 下拉。由于所有器件的 DVDT 引脚连接在一起，因此所有器件的内部栅极高电平检测同步进行。器件之间可能存在某种阈值或时序不匹配，从而导致以交错方式将 PG 置为有效。不过，由于所有器件的 PG 引脚连接在一起，只有在所有器件都释放其 PG 下拉之后，组合的 PG 信号才会变为高电平。这会向下游负载发出信号，表明可以获取电源。

稳定状态：在稳定状态期间，所有器件都使用主动均流机制平均分摊电流，该机制会主动调节相应器件 RDSON，以在并联链中的所有器件上均匀分配电流。

稳定状态期间的过流：并联链的断路器阈值基于系统总电流，而不是基于流过各个器件的电流。这通过将所有器件的 IMON 引脚连接在一起实现。同样，所有器件的 IREF 引脚连接在一起并连接至单个 RIREF（或外部 VIREF 源），以便为所有器件中的过流保护模块生成公共基准。此操作有助于尽可能地减小 IIREF 变化和 RIREF 容差对器件之间过流阈值的整体不匹配的影响。在这种情况下，请按照下面的方程式 19 选择组合的 RIMON：

方程式 19. R I M O N = I I R E F × R I R E F G I M O N × I O C P T O T A L

必须根据下面的方程式 20 选择各个电子保险丝的 RILIM 值。

方程式 20. R I L I M = 1.1 × N × R I M O N 3

其中 N = 并联链中的器件数量。

其他不同的情况：

IREF 引脚可通过外部电压基准 (VIREF) 驱动。

方程式 21. R I M O N = V I R E F G I M O N × I O C P T O T A L

在过流事件期间，同时触发所有器件的过流检测。这进而触发每个器件上的过流消隐计时器 (ITIMER)。不过，只有主器件使用 ITIMER 到期事件作为触发器来将所有器件的 SWEN 拉至低电平，从而针对整个链路启动断路器操作。此机制可确保器件之间电流分布、过流阈值和 ITIMER 间隔不匹配不会降低整个并联链的断路器阈值或过流消隐间隔的精度。

不过，辅助器件也会启动其备用过流计时器，并且当主器件未能在特定的时间间隔内关断整个链时触发关断整个链。

严重过流（短路）：如果在稳定状态运行期间输出端存在严重故障（例如，通过低阻抗路径短接到地），电流会快速累积到很高的值并在每个器件中触发快速跳变响应。器件使用两个阈值来实现快速跳变保护：用户可调节阈值（稳定状态下：ISFT = 2 × IOCP；浪涌期间：ISFT = 2 × ILIM）和固定阈值 (IFFT)（仅在稳定状态下使用）。快速跳变后，这些器件会进入闭锁故障状态，直到器件下电上电或重新启用或者自动重试计时器到期（仅适用于自动重试型号）。