ZHCSTT3 March   2025 TPS2HC120-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 SNS 时序特性
    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
      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 电池反向保护
        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
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    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 EMC 瞬态干扰测试
    4. 8.4 电源相关建议
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
      2. 8.5.2 布局示例
        1. 8.5.2.1 无接地网络
        2. 8.5.2.2 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

7.3.3 精确的电流检测

内部实现了高精度电流检测功能，无需进一步校准，即可实现更好的实时监测效果和更准确的诊断。电流镜用于提供 1/KSNS 的负载电流，流入 SNS 引脚和 GND 之间的外部电阻器，等于 SNS 引脚上的电压。

KSNS 为输出电流与检测电流之比。电气特性中引用的 KSNS 的精度值确实考虑了温度和电源电压。每个器件在生产时都经过内部校准，因此大多数情况下不需要用户进行后校准。

SNS 引脚上的最大输出电压被钳位至 VSNSFH，即故障电压电平。为了确保该电压不高于系统可以承受的电压，DIAG_EN 引脚上的最大电压已被限制为 SNS 引脚上的电压。如果 DIAG_EN 介于 VIH 和 3.3V 之间，则 SNS 引脚上的最大输出约为 3.3V。但是，如果 DIAG_EN 上的电压高于 3.3V，则故障 SNS 电压 VSNSFH 会跟踪该电压（高达 5V）。由于通过 DIAG_EN 为诊断供电的 GPIO 电压输出接近同一微控制器内的最大可接受 ADC 电压，因此进行了跟踪。因此，可以选择检测电阻值 RSNS，以尽可能地扩大系统所需测量的电流范围。必须根据应用需求选择 RSNS 值。对于系统需要测量的最小负载电流 ILOAD,min，最大可用 RSNS 值受 ADC 最小可接受电压 VADC,min 限制。可接受的最小 RSNS 值必须确保 VSNS 电压低于 VSNSFH 值，以便系统可以正确地确定故障。通过 SNS 引脚的最大可读电流 ILOAD,max × RSNS 与 VSNSFH 之间的差值称为余量电压 VHR。余量电压由系统确定，但很重要，以便最大可读电流不触发故障情况。因此，最小 RSNS 值必须是 VSNSFH 与 VHR 之差，乘以检测电流比 KSNS，然后除以系统必须测量的最大负载电流 ILOAD,max。使用以下公式来设置边界公式。

方程式 1. VADC,min × KSNS / ILOAD,min ≤ RSNS ≤ (VSNSFH – VHR) × KSNS / ILOAD,max
TPS2HC120-Q1 电流检测引脚上的电压指示图 7-5 电流检测引脚上的电压指示

系统要读取的最大电流 ILOAD,max 必须低于电流限制阈值，因为在电流限制阈值跳变之后，VSNS 值会变为 VSNSFH。

TPS2HC120-Q1 电流检测和电流限制方框图图 7-6 电流检测和电流限制方框图

由于该方案会根据来自 MCU 的电压进行调整，因此无需在 SNS 引脚上使用齐纳二极管来提供高电压保护。