ZHCSTS9B December   2024  – July 2025 TPS4HC120-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较表
  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 时序特性，SNS
    7. 6.7 开关特性
    8. 6.8 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 引脚电流和电压约定
      2. 7.3.2 低功耗模式
        1. 7.3.2.1 进入 LPM
        2. 7.3.2.2 在 LPM 期间
        3. 7.3.2.3 退出 LPM
      3. 7.3.3 精确的电流检测
      4. 7.3.4 可调节限流
      5. 7.3.5 电感负载关断钳位
      6. 7.3.6 故障检测和报告
        1. 7.3.6.1 诊断使能功能
        2. 7.3.6.2 电流检测的多路复用
        3. 7.3.6.3 故障报告
        4. 7.3.6.4 故障表
      7. 7.3.7 全面诊断
        1. 7.3.7.1 接地短路和过载检测
        2. 7.3.7.2 开路负载检测
          1. 7.3.7.2.1 通道导通
          2. 7.3.7.2.2 通道关断
        3. 7.3.7.3 电池短路检测
        4. 7.3.7.4 反极性和电池反向保护
        5. 7.3.7.5 热故障检测
          1. 7.3.7.5.1 热保护行为
      8. 7.3.8 全面保护
        1. 7.3.8.1 UVLO 保护
        2. 7.3.8.2 接地失效保护
        3. 7.3.8.3 电源失效保护
        4. 7.3.8.4 反极性保护
        5. 7.3.8.5 MCU I/O 保护
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 工作模式
        1. 7.4.1.1 SLEEP
        2. 7.4.1.2 诊断
        3. 7.4.1.3 运行
        4. 7.4.1.4 待机延迟
        5. 7.4.1.5 低功耗模式
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 EMC 瞬态干扰测试
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
      3. 8.2.3 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
        1. 8.4.2.1 无接地网络
        2. 8.4.2.2 有接地网络
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 接收文档更新通知
    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

7.3.4 可调节限流

高精度可调节电流限制可实现更高的可靠性，从而可通过编程到可接受的电平，在短路或上电期间保护电源和导线。此外，电流限制还可以通过减少 PCB 布线、连接器尺寸、前一个功率级容量以及减小线规，来帮助用户节省系统成本。

电流限制提供了保护功能，可防止负载和集成的功率 FET 出现过应力。电流限制将输出电流调节到设定值，将 FLT 引脚置为有效，如果器件设置为在 SNS 引脚上输出该通道，则将 SNS 引脚上拉至 VSNSFH。

该器件可编程为通过 ILIM 引脚上的外部电阻器保持不同的电流限值。有 10 个电流限值，可以根据表 7-1 中的电阻值进行设置。建议 RILIM 电阻器的容差 ≤ 1%。

表 7-1 通过外部电阻器设置的电流限制
允许的电阻值(1) ILIM 阈值
57.6kΩ 250mA
43.2kΩ 500mA
31.6kΩ 750mA
23.2kΩ 1A
16.5kΩ 1.25A
9.76kΩ 1.5A
4.87kΩ 1.75A
2.49kΩ 2A
短接至 GND (<1.1kΩ) 2.25A
开路 (> 60kΩ) 5A
(1) 表中未列出的任何电阻器设置都可被理解为相邻电平中的一个，这不是推荐的配置。

要设置不同的浪涌电流限制和稳态电流限制，可以在器件导通时动态更改电流限制电阻。采用基于 MOSFET 的控制方案来即时更改电流限制。不过，要仔细考虑 ILIM 引脚上的元件和布局，以尽量减小引脚上的电容。ILIM 引脚上任何 ≥ 100pF 的电容都有可能影响电流限制功能。选择具有低输入电容的 MOSFET 来达成动态电流限制。

当 IOUTx 达到调节阈值电平 ICL 时，会发生电流限制事件。当 IOUT 达到电流限制阈值 ICL 时，该器件能够保持启用状态，并将 IOUTx 限制为 ICL。当器件保持启用状态（并限制 IOUT）时，由于 FET 中的功率耗散很高，有可能会触发热关断。图 7-7 示出了器件被短路启用时的调节环路响应。此图示出了节 4中列出的自动重试版本的情形。锁存版本在第一次热关断后关闭。请留意，电流峰值 (ICL_ENPS) 有可能高于调节阈值 (ICL)。

发生过流事件时，电流限制必须快速响应，以便限制短路（过热和短路启用）时出现的峰值电流。限制峰值，以确保在给定的电源电容值下电源电压不会下降。此峰值限制对于器件由直流/直流电源而不是汽车电池供电的应用尤其重要。

TPS4HC120-Q1 启用至短路电流限制（自动重试版本）图 7-7 启用至短路电流限制（自动重试版本）

然而，在过载条件下，在应用电流限制之前，开关有可能会提供比电流限制调节回路阈值 (ICL) 更高的输出电流 (ICL_LINPK)。

TPS4HC120-Q1 软短路的线性峰值（自动重试版本）图 7-8 软短路的线性峰值（自动重试版本）

在启用开关时，该器件会施加强下拉电阻，以限制短路事件期间的电流。在电流限制调节环路接通且开关接通之前，电流将下降到零，其行为类似于短路启用的情况。

TPS4HC120-Q1 热短路事件（自动重试版本）图 7-9 热短路事件（自动重试版本）