ZHCSTS9C December   2024  – October 2026 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 FLT 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 工作状态
        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

6.5 电气特性

VBB = 6V 至 18V，TJ = -40°C 至 +150°C（除非另有说明）；典型应用为 13.5V、1A、RILIM = 开路（除非另外注明）。数字输入引脚为 EN1、EN2、EN3、EN4、SEL0、SEL1、DIAG_EN。
参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
输入电压和电流
VUVLOR VBB 欠压锁定上升 以器件的 GND 引脚为基准测得 3.2 3.6 4.0 V
VUVLOF VBB 欠压锁定下降 以器件的 GND 引脚为基准测得 2.5 2.75 3.0 V
VClamp VDS 钳位电压 TJ = 25℃ 35 43 V
34 45
VOUT,Clamp VOUT 钳位电压  -31 -23 V
IQ 启用所有通道时的静态电流 VBB ≤ 28V，VENx = VDIAG_EN = 5V，IOUTx = 0A 3.8 4.5 mA
IQ,DIAG_DIS 启用通道时、禁用诊断时的静态电流 VBB ≤ 28V
VEN = 5V VDIA_EN = 0V，IOUTx = 0A		 3.8 4.2 mA
ISB 待机模式下的电流消耗 VBB ≤ 18V，ISNS = 0mA
VENx = 0V，VDIAG_EN = 5V，VOUT = 0V		 3.8 4.5 mA
tSTBY 进入睡眠模式之前保持待机模式的延迟时间 VENx = VDIAG_EN = 5V 至 0V VENx = VDIAG_EN = 5V 至 0V 20 ms
tSTBY 进入睡眠模式之前保持待机模式的延迟时间 VENx = VDIAG_EN = 5V 至 0V 15 20 25 ms
ISLEEP 睡眠电流（包括 MOSFET 通道在内的器件总漏电流） VBB ≤ 18V，VENx = VDIAG_EN = 0V，VOUT = 0V TJ = 25°C 0.5 µA
TJ = 85°C 1.5
TJ = 150°C 2
IOUT(standby) 待机模式下每通道的输出漏电流 VBB ≤ 18V，ISNS = 0mA，VENx = 0V，VDIAG_EN = 5V，VOUT = 0V TJ = 25°C 6 µA
TJ = 150°C 10 µA
IOUT(sleep) 睡眠模式下每通道的输出漏电流 VBB ≤ 18V，VENx = VDIAG_EN = 0V，VOUT = 0V TJ = 25°C 0.01 0.2 µA
TJ = 85°C 0.5
TJ = 150°C 1
ILNOM 每个通道的持续负载电流 所有通道均启用 TJ = 85°C 2 A
启用一个通道 3
RON 特性
RON 导通电阻 5V < VBB ≤ 28V，IOUT = 1A TJ = 25°C 120 mΩ
TJ = 150°C 250
3V ≤ VBB ≤ 5V，IOUT =1A TJ = 25°C 175
TJ = 150°C 280
ΔRON 通道之间 RON 的差异百分比 5V < VBB ≤ 28V，IOUT = 1A TJ = -40°C 至 +150°C 5 %
RON(REV) 反极性期间的导通电阻 –18V ≤ VBB ≤ –6V TJ = 25°C 120 mΩ
TJ = 150°C 250
VF 体二极管正向导通电压 VEN = 0V，IOUT = –0.1A 0.8 1 V
电流检测特性
KSNS 电流检测比
IOUT / ISNS		 IOUT = 1A 1040
ISNS 电流检测电流和精度(2) VEN = VDIAG_EN = 5V IOUT = 2A   1.916   mA
-4 3 %
IOUT = 1.5A   1.436   mA
-4 3 %
IOUT = 750mA   0.717   mA
-4 4 %
IOUT = 300mA 0.287   mA
-5 5 %
IOUT = 100mA   0.0953   mA
-12 12 %
IOUT = 75mA 0.0716 mA
-16 16 %
IOUT = 30mA 0.0287 mA
-35 35 %
IOUT = 15mA 0.0143 mA
-75 75 %
SNS 特性
VSNSFH VSNS 故障高电平 VDIAG_EN = 5V，RSNS= 1kΩ 4.5 4.85 5.2 V
VDIAG_EN = 3.3V，RSNS= 1kΩ 3.2 3.55 3.9
VDIAG_EN = 1.8V，RSNS= 1kΩ 3.2 3.55 3.9
ISNSFH ISNS 故障高电平 VDIAG_EN > VIH,DIAG_EN VDIAG_EN > VIH,DIAG_EN 4.5 6.5 mA
ISNSFH ISNS 故障高电平 VDIAG_EN > VIH,DIAG_EN 4.5 6 mA
ISNS_Leak_EN SNS 引脚上的漏电流（检测启用） -11 -0.5 11 µA
ISNS_Leak_DIS SNS 引脚上的漏电流（检测禁用） -1 -0.01 1 µA
VBB_ISNS 完整的电流检测和故障功能所需的 VBB 余量 VDIAG_EN = 3.3V 以器件的 GND 引脚为基准测得 5 V
VDIAG_EN = 5V 6.5
电流限制特性
ICL ICL 电流限制设置(3) RILIM > 87kΩ（ILIM 开路） 3.9 4.85 5.6 A
RILIM < 1.1kΩ（ILIM 接地短路） 1.9 2.2 2.4
RILIM = 2.37kΩ 至 2.61kΩ 1.9
RILIM = 4.64kΩ 至 5.11kΩ 1.65
RILIM = 9.31kΩ 至 10.5kΩ 1.45
RILIM = 15.8kΩ 至 17.3kΩ 1.1 1.25 1.35
RILIM = 22.1kΩ 至 24.3kΩ 1
RILIM = 29.5kΩ 至 32.4kΩ 0.75
RILIM = 41.2kΩ 至 45.9kΩ 0.5
RILIM = 54.9kΩ 至 60.4kΩ 0.19 0.25 0.32
ICL_LINPK 线性模式峰值(1) TJ = –40°C 至 +150°C，
dI/dt < 0.01A/ms		 IILIM = 0.25A 至 2.2A ICL 1.12 x ICL 1.4 × ICL A
ICL_LINPK 线性模式峰值(1) TJ = –40°C 至 +150°C，
dI/dt < 0.01A/ms		 IILIM = 0.25A 至 2.2A 1.4 × ICL A
ICL_ENPS 峰值电流可导致永久短路(1) TJ = -40°C 至 +150°C 负载 = 5µH +100mΩ 1.5 × ICL 2 × ICL 2.25 × ICL A
ICL_ENPS 峰值电流可导致永久短路(1) TJ = -40°C 至 +150°C 负载 = 5µH +100mΩ 2.25 × ICL A
IOVCR 开关启用状态下施加短路时的 OVCR 峰值电流（FET 未处于饱和区）(1) TJ = -40°C 至 +150°C 负载 = 5µH + 100mΩ，RILIM = 开路 8 11 16.5 A
IOVCR 开关启用状态下施加短路时的 OVCR 峰值电流（FET 未处于饱和区）(1) TJ = -40°C 至 +150°C 负载 = 5µH + 100mΩ，RILIM = 开路 16.5 A
tOVCR 开关启用状态下施加短路时的 OVCR 响应时间(1) TJ = -40°C 至 +150°C 负载 = 5µH +100mΩ 0.5 1 2 µs
故障特性
RPU 开路负载 (OL) 检测内部上拉电阻 VEN = 0V，VDIAG_EN = 5V 100 135 175 kΩ
tOL 开路负载 (OL) 检测抗尖峰脉冲时间 VEN = 0V，VDIAG_EN = 5V，当 VBB – VOUT < VOL,off 时，持续时间长于 tOL。检测到开路负载。 300 500 µs
VOL,off 开路负载 (OL) 检测电压 VEN = 0V，VDIAG_EN = 5V 1 1.5 V
tOL1 从 EN 下降沿开始的 OL 和 STB 指示时间 VEN = 5V 至 0V，VDIAG_EN = 5V
IOUT = 0mA，VOUT = VBB - VOL,off		 500 µs
tOL2 从 DIA_EN 上升开始的 OL 和 STB 指示时间 VEN = 0V，VDIAG_EN = 0V 至 5V
IOUT = 0mA，VOUT = VBB - VOL,off		 600 µs
TABS CHx 热关断阈值(1) 162 177 192 °C
THYS CHx 热关断迟滞(1) 30 °C
TREL CHx 相对热关断 80 °C
tFAULT_FLT 故障指示时间 VDIAG_EN = 5V
出现故障和 FLT 置为有效之间的时间		 60 µs
tFAULT_SNS 故障指示时间 VDIAG_EN = 5V
故障与 ISNS 稳定在 VSNSFH 之间的时间		 60 µs
tRETRY 重试时间 从故障关断到开关重新启用的时间（热关断）。 1 2 3 ms
低功耗模式
ILPM,enter 进入 LPM 的负载电流电平 t > tSTBY 83 110 137 mA
ILPM,exit 退出 LPM 的负载电流电平 130 165 200 mA
RDSON,LPM 低功耗模式下的 RDSON 50mA ILOAD 130 mΩ
IQ,LPM LPM 模式下单通道启用时的静态电流(1) ILOAD = 0mA，TJ = –40°C 至 +150°C 33 60 µA
LPM 模式下双通道启用时的静态电流(1) ILOAD = 0mA，TJ = –40°C 至 +150°C 40 65 µA
LPM 模式下三通道启用时的静态电流(1) ILOAD = 0mA，TJ = –40°C 至 +150°C 45 70 µA
LPM 模式下所有通道启用时的静态电流 ILOAD = 0mA，TJ = –40°C 至 +150°C 55 80 µA
IQ,LPM LPM 模式下所有通道启用时每通道的静态电流 ILOAD = 0mA，TJ = -40°C 至 +150°C 15 20 µA
tLPM LPM 转换指示时间(1) 处于 LPM 的器件在电流增加
和 LPM 置为有效之间的退出时间		 50 µs
tWAKE 从 LPM 恢复/退出的时间(1) 处于 LPM 的器件在唤醒中断（EN、DIAG_EN 引脚）
和 LPM 置位之间的转换时间		 50 µs
IPKLPM、SC LPM 模式下的短路保护阈值，电流设置 ≤ 2.2A LPM 模式下立即关断的峰值电流，
TJ = –40°C 至 +150°C		 1.6 × ILIM A
LPM 模式下的短路保护阈值，RILIM = 开路 LPM 模式下立即关断的峰值电流，
TJ = –40°C 至 +150°C		 3.5 A
数字输入引脚特性
VIL, DIN 输入电压低电平 无接地网络 0.8 V
VIH, DIN 输入电压高电平 无接地网络 1.5 V
VIHYS, DIN 输入电压迟滞 100 mV
RPD_DIN ENx、DIAG_EN 的内部下拉电阻 0.7 1 1.3 MΩ
SEL0、SEL1 的内部下拉电阻 0.7 1 1.3
IIH, DIN SEL0、SEL1 的输入电流高电平 VDINx = 5.5V 10 µA
DIAG_EN 的输入电流高电平 VDIAG_EN = 5.5V 15
ENx 的输入电流高电平 VENx = 5.5V 10
IIH, DIN SEL0、SEL1 的输入电流高电平 VDINx = 5.5V 10 µA
DIAG_EN 的输入电流高电平 VDIAG_EN = 5.5V 30
ENx 的输入电流高电平 VENx = 5.5V 30
数字输出引脚特性
VLPM LPM 低输出电压  ILPM = 2mA 0.4 V
VFLT FLT 低输出电压  IFLT = 2mA 0.4 V
(1) 由设计规定，未在生产测试中进行测试。
(2) 电流检测电流精度规格包含检测启用状态下 SNS 引脚漏电流所引入的误差。
(3) 有效 RILIM 电阻（含容差）必须处于规定的 RILIM 电阻范围内。