ZHCU889 April   2022 TPSI3050 , TPSI3050-Q1 , TPSI3052 , TPSI3052-Q1

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 主要产品
    3. 2.3 设计注意事项
      1. 2.3.1 过流保护 (OCP)
        1. 2.3.1.1 即时过流保护
        2. 2.3.1.2 可调延迟过流保护
      2. 2.3.2 过热保护 (OTP)
        1. 2.3.2.1 TMP392
        2. 2.3.2.2 ISO7310
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 测试设置
    3. 3.3 测试结果
  9. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 Altium 工程
      4. 4.1.4 装配图
      5. 4.1.5 Gerber 文件
    2. 4.2 文档支持
    3. 4.3 支持资源
    4. 4.4 商标
  10. 5作者简介

2.3.1.1 即时过流保护

当系统出现大于 5A 的过电流时，过流保护功能会立即断开负载。选择的感测电阻器 (R10) 用于在预期电流限值下产生 300 mV 的压降。对于此设计，5A 是选定的电流阈值。当电流高于 5A 时，OUT2 将状态从高阻态更改为低阻态。Equation3 显示了感测电阻阻值的计算方式。

Equation7. R s e n s e   =   V T R I P _ F I X E D I F A U L T   =   300   m V 5   A   =   60   m Ω

推荐的设计裕量是，分流器的额定功率应至少比峰值功耗高 30%。电阻器的容差应为 1% 或更小，以实现更高的过流保护精度。Equation4 提供了感测电阻峰值功耗的计算方式。为实现设计裕量，本设计选择了具有 3W 能力的电阻器。

Equation4. P m a x   =   i 2   ×   R S E N S E   =   1 . 5   W

图 2-4 显示了对充电和放电路径的详细分析。当通过 R10 的电流负载 (ILOAD) 高于 5A 时，R10 中会产生 300 mV 的压降。当压降大于 300 mV 时，OUT2 被下拉至地。当 OUT2 为低阻态时，与门 (SN74HCS09) 的输入端立即被下拉至地，与门 (EN) 的输出端会置于低电平并且负载断开连接。图 2-4 中的放电路径 2 显示了当 OUT2 被拉至低电平时 C22 的放电方式。R16 用于限制从 C22 到 OUT2 的浪涌电流。由于 OUT1 和 OUT2 被拉至低电平，C22 在 180 us 内放电至低于与门的负开关阈值 (VT-)，如以下公式所示。请注意，为简单起见，以下公式仅考虑放电路径 2。

Equation5. t d i s c h a r g e   =   -   R 16   ×   C 22   ×   ln V C 22 V S O U R C E   t d i s c h a r g e   =   -   1   k Ω   ×   220   n F   ×   ln 2 . 2   V 5   V   =   180 . 62   μ s

当负载断开时，电路自动尝试重新连接负载。当电容器两端的电压充电至高于与门的正开关阈值 (VT+) 时，EN 被置为高电平并连接负载。与门 (SN74HCS09) 旨在确保最小迟滞为 0.4V (VHYS)。使用此迟滞值，以下公式表明在重新连接负载之前至少要经过 38 ms。

Equation6. t c h a r g e   =   -   R 14 + R 17   ×   C 22   ×   ln V S O U R C E - ( V I N I T I A L + V H Y S )   V S O U R C E - V I N I T I A L   t c h a r g e   =   -   ( 560   k Ω   + 560   k Ω )     ×   220   n F   ×   ln 5   V   -   2 . 2   V   -   0 . 4   V 5   V   -   2 . 2   V   =   37 . 98   m s