ZHCSUJ5A March   2025  – December 2025 TPS1689

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较
  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  遥测
    7. 6.7  PMBus 和 GPIO 直流特性
    8. 6.8  逻辑接口
    9. 6.9  时序要求
    10. 6.10 开关特性
    11. 6.11 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  过热保护
      7. 7.3.7  模拟结温监测器 (TEMP)
      8. 7.3.8  FET 运行状况监测
      9. 7.3.9  单点故障缓解
        1. 7.3.9.1 IMON 引脚单点故障
        2. 7.3.9.2 IREF 引脚单点故障
      10. 7.3.10 通用数字输入/输出引脚
        1. 7.3.10.1 故障响应和指示 (FLT)
        2. 7.3.10.2 电源正常状态指示 (PG)
        3. 7.3.10.3 并联器件同步 (SWEN)
      11. 7.3.11 堆叠多个电子保险丝以使可扩展性不受限制
        1. 7.3.11.1 启动期间的电流平衡
      12. 7.3.12 快速输出放电 (QOD)
      13. 7.3.13 写保护功能 (WP#)
      14. 7.3.14 PMBus® 数字接口
        1. 7.3.14.1  PMBus® 器件寻址
        2. 7.3.14.2  SMBus 协议
        3. 7.3.14.3  SMBus™ 消息格式
        4. 7.3.14.4  数据包错误检查
        5. 7.3.14.5  组命令
        6. 7.3.14.6  SMBus™ 警报响应地址 (ARA)
        7. 7.3.14.7  PMBus® 命令
          1. 7.3.14.7.1 PMBus® 命令的详细说明
            1. 7.3.14.7.1.1  操作（01h，读取/写入字节）
            2. 7.3.14.7.1.2  CLEAR_FAULTS（03h，发送字节）
            3. 7.3.14.7.1.3  RESTORE_FACTORY_DEFAULTS（12h，发送字节）
            4. 7.3.14.7.1.4  STORE_USER_ALL（15h，发送字节）
            5. 7.3.14.7.1.5  RESTORE_USER_ALL（16h，发送字节）
            6. 7.3.14.7.1.6  BB_ERASE（F5h，发送字节）
            7. 7.3.14.7.1.7  FETCH_BB_EEPROM（F6h，发送字节）
            8. 7.3.14.7.1.8  CLEAR_BB_RAM（FCh，发送字节）
            9. 7.3.14.7.1.9  POWER_CYCLE（D9h，发送字节）
            10. 7.3.14.7.1.10 MFR_WRITE_PROTECT（F8h，读取/写入字节）
            11. 7.3.14.7.1.11 CAPABILITY（19h，读取字节）
            12. 7.3.14.7.1.12 STATUS_BYTE（78h，读取字节）
            13. 7.3.14.7.1.13 STATUS_WORD（79h，读取字）
            14. 7.3.14.7.1.14 STATUS_OUT（7Ah，读取字节）
            15. 7.3.14.7.1.15 STATUS_IOUT（7Bh，读取字节）
            16. 7.3.14.7.1.16 STATUS_INPUT（7Ch，读取字节）
            17. 7.3.14.7.1.17 STATUS_TEMP（7Dh，读取字节）
            18. 7.3.14.7.1.18 STATUS_CML（7Eh，读取字节）
            19. 7.3.14.7.1.19 STATUS_MFR_SPECIFIC（80h，读取字节）
            20. 7.3.14.7.1.20 STATUS_MFR_SPECIFIC_2（F3h，读取字）
            21. 7.3.14.7.1.21 PMBUS_REVISION（98h，读取字节）
            22. 7.3.14.7.1.22 MFR_ID（99h，块读取）
            23. 7.3.14.7.1.23 MFR_MODEL（9Ah，块读取）
            24. 7.3.14.7.1.24 MFR_REVISION（9Bh，块读取）
            25. 7.3.14.7.1.25 READ_VIN（88h，读取字）
            26. 7.3.14.7.1.26 READ_VOUT（8Bh，读取字）
            27. 7.3.14.7.1.27 READ_IIN（89h，读取字）
            28. 7.3.14.7.1.28 READ_TEMPERATURE_1（8Dh，读取字）
            29. 7.3.14.7.1.29 READ_VAUX（D0h，读取字）
            30. 7.3.14.7.1.30 READ_PIN（97h，读取字）
            31. 7.3.14.7.1.31 READ_EIN（86h，块读取）
            32. 7.3.14.7.1.32 READ_VIN_AVG（DCh，读取字）
            33. 7.3.14.7.1.33 READ_VIN_MIN（D1h，读取字）
            34. 7.3.14.7.1.34 READ_VIN_PEAK（D2h，读取字）
            35. 7.3.14.7.1.35 READ_VOUT_AVG（DDh，读取字）
            36. 7.3.14.7.1.36 READ_VOUT_MIN（DAh，读取字）
            37. 7.3.14.7.1.37 READ_IIN_AVG（DEh，读取字）
            38. 7.3.14.7.1.38 READ_IIN_PEAK（D4h，读取字）
            39. 7.3.14.7.1.39 READ_TEMP_AVG（D6h，读取字）
            40. 7.3.14.7.1.40 READ_TEMP_PEAK（D7h，读取字）
            41. 7.3.14.7.1.41 READ_PIN_AVG（DFh，读取字）
            42. 7.3.14.7.1.42 READ_PIN_PEAK（D5h，读取字）
            43. 7.3.14.7.1.43 READ_SAMPLE_BUF（D8h，块读取）
            44. 7.3.14.7.1.44 READ_BB_RAM（FDh，块读取）
            45. 7.3.14.7.1.45 READ_BB_EEPROM（F4h，块读取）
            46. 7.3.14.7.1.46 BB_TIMER（FAh，读取字节）
            47. 7.3.14.7.1.47 PMBUS_ADDR（FBh，读取/写入字节）
            48. 7.3.14.7.1.48 VIN_UV_WARN（58h，读取/写入字）
            49. 7.3.14.7.1.49 VIN_UV_FLT（59h，读取/写入字）
            50. 7.3.14.7.1.50 VIN_OV_WARN（57h，读取/写入字）
            51. 7.3.14.7.1.51 VIN_OV_FLT（55h，读取/写入字）
            52. 7.3.14.7.1.52 VOUT_UV_WARN（43h，读取/写入字）
            53. 7.3.14.7.1.53 VOUT_PGTH（5Fh，读取/写入字）
            54. 7.3.14.7.1.54 OT_WARN（51h，读取/写入字）
            55. 7.3.14.7.1.55 OT_FLT（4Fh，读取/写入字）
            56. 7.3.14.7.1.56 PIN_OP_WARN（6Bh，读取/写入字）
            57. 7.3.14.7.1.57 IIN_OC_WARN（5Dh，读取/写入字）
            58. 7.3.14.7.1.58 ALERT_MASK（DBh，读取/写入字）
            59. 7.3.14.7.1.59 VIREF（E0h，读取/写入字节）
            60. 7.3.14.7.1.60 AUX/TEMP/EEDATA/EECLK/GPIOx（E1h，读取/写入字节）
            61. 7.3.14.7.1.61 SMBA_FLT_CONFIG（E2h，读取/写入字节）
            62. 7.3.14.7.1.62 FAULT_MASK（E3h，读取/写入字）
            63. 7.3.14.7.1.63 DEVICE_CONFIG（E4h，读取/写入字）
            64. 7.3.14.7.1.64 BB_CONFIG（E5h，读取/写入字节）
            65. 7.3.14.7.1.65 OC_TIMER（E6h，读取/写入字节）
            66. 7.3.14.7.1.66 RETRY_CONFIG（E7h，读取/写入字节）
            67. 7.3.14.7.1.67 ADC_CONFIG_1（E8h，读取/写入字节）
            68. 7.3.14.7.1.68 ADC_CONFIG_2（E9h，读取/写入字节）
            69. 7.3.14.7.1.69 PK_MIN_AVG（EAh，读取/写入字节）
            70. 7.3.14.7.1.70 PSU_VOLTAGE（ECh，读取/写入字节）
            71. 7.3.14.7.1.71 CABLE_DROP（EDh，读取/写入字节）
            72. 7.3.14.7.1.72 IMON 偏移校准（F2h，读取/写入字节）
            73. 7.3.14.7.1.73 INS_DLY（F9h，读取/写入字节）
        8. 7.3.14.8  模数转换器
        9. 7.3.14.9  数模转换器
        10. 7.3.14.10 DIRECT 格式转换
        11. 7.3.14.11 黑盒故障记录
    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 单个 TPS1689x 和多个 TPS1685 器件，并联连接
      3. 8.1.3 多个 TPS1689x 器件：具有单独遥测功能的并联连接
      4. 8.1.4 多器件，独立运行（多区域）
    2. 8.2 典型应用：数据中心服务器中带 PMBus® 接口的 54V、2kW 电源路径保护
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
      3. 8.2.3 应用性能曲线图
    3. 8.3 电源相关建议
      1. 8.3.1 瞬态保护和其他设计注意事项
      2. 8.3.2 输出短路测量
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 第三方产品免责声明
    2. 9.2 文档支持
      1. 9.2.1 相关文档
    3. 9.3 接收文档更新通知
    4. 9.4 支持资源
    5. 9.5 商标
    6. 9.6 静电放电警告
    7. 9.7 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息
7.3.14.7.1.31 READ_EIN（86h，块读取）

READ_EIN 是一条标准的 PMBus® 命令，可向主机返回信息，用于计算由电子保险丝供电的系统的累积电能和平均功耗。此命令提供的信息与任何特定于器件的均值计算周期、采样频率或计算算法无关。

此命令使用 PMBus® 块读取协议，块大小为六 (6)。

此命令会返回六 (6) 个字节的数据。前两 (2) 个字节是累加器的二进制补码和有符号输出，连续对瞬时输入功率（输入电压和输入电流样本的乘积）的样本求和。这两个数据字节采用 DIRECT 格式，如 节 7.3.14.10 所述。累加器值会调整比例，以使单位以“瓦样本”形式显示。该“瓦样本”值必须乘以有效 ADC 采样周期，才能获得电能累积的实际值（以焦耳为单位）。如果 DEVICE_CONFIG 寄存器的位[3] 设置为高电平，则有效 ADC 采样周期为 18µs（典型值）。否则，默认情况下将为 11µs（典型值）。

第三个数据字节，ROLLOVER_COUNT，是累加器的翻转计数。此字节是无符号整数，指示累加器从其最大正值 7FFFh 翻转到 0 的次数。ROLLOVER_COUNT 将定期从其最大正值翻转为零。由主机负责跟踪 ROLLOVER_COUNT 的状态，并考虑翻转。

其他三 (3) 个数据字节是 24 位无符号整数，表示到目前为止累积的瞬时输入功率样本的数量。该值将会定期从其最大正值回滚到 0。

累加器和翻转计数的组合可能会在几秒钟内溢出。由主机软件检测此溢出并进行适当处理。类似地，采样计数值也会溢出。但是，如果 DEVICE_CONFIG 寄存器的位[3] 设置为高电平，则此事件仅每五 (5) 分钟发生一次，否则每三 (3) 分钟发生一次。

表 7-25 READ_EIN 寄存器说明
字节

说明

默认值

访问

0

功率累加器低字节

0x00

读取

1

功率累加器高字节

0x00

2

功率累加器翻转计数

0x00

3

采样计数低字节

0x00

4

 采样计数中字节

0x00

5

 采样计数高字节

0x00

主机使用累加器值和翻转计数来使用 方程式 10 计算“瓦样本”中的当前“能量计数”。

方程式 10. E n e r g y _ C o u n t = R o l l o v e r _ C o u n t × A c c u m u l a t o r _ R o l l _ O v e r _ V a l u e + A c c u m u l a t o r _ V a l u e  

其中 Accumulator_Roll_Over_Value 是累加器的最大可能正值加一 (1)。为了正确计算平均功率，必须在最大累加器值上加一 (1)。使用 方程式 11 Accumulator_Roll_Over_Value。

方程式 11. A c c u m u l a t o r _ R o l l _ O v e r _ V a l u e = 1 m Y M A X + 1 × 10 - R - b = 1 m 2 15 × 10 - R - b

表 7-65 包括 方程式 11 中使用的“m、b、R”系数。使用 表 7-65 和 方程式 14 中的系数可获得 Accumulator_Value。使用 方程式 12 计算电能累积的实际值（焦耳）。

方程式 12. A c c u m u l a t e d _ E n e r g y = E n e r g y _ C o u n t × E f f e c t i v e _ A D C _ S a m p l i n g _ P e r i o d

如果 DEVICE_CONFIG 寄存器的位[3] 设置为高电平，则 Effective_ADC_Sampling_Period 为 18µs（典型值）。否则，默认情况下将为 11µs（典型值）。主机使用 方程式 13 计算自上次读取以来的平均功耗（以瓦特为单位）。

方程式 13. A v e r a g e _ P o w e r = C u r r e n t _ E n e r g y _ C o u n t - L a s t _ E n e r g y _ C o u n t C u r r e n t _ S a m p l e _ C o u n t - L a s t _ S a m p l e _ C o u n t
注：

DEVICE_CONFIG 寄存器中的 ADC HI PERF 位定义 ADC 内部工作模式。ADC 有效采样周期在正常模式下为 11µs，在高性能模式下为 18µs。器件默认配置为正常模式。如果需要更改 ADC 内部模式，则必须在启用下游负载之前执行此操作。在正常操作下，不应更改此设置。这么做会导致电能累积的实际值错误。