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ZHCSTG6B July 2023 – April 2025 TPS25984

PRODUCTION DATA

封裝選項(xiàng)

機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

RZJ|32
- MPQF664A

散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

RZJ|32
- QFND783

訂購信息

7.3.4.2 穩(wěn)定狀態(tài)過流保護(hù)（斷路器）

TPS25984x 通過在用戶可調(diào)節(jié)的瞬態(tài)故障消隱間隔后執(zhí)行斷路器操作來應(yīng)對穩(wěn)定狀態(tài)期間的輸出過流情況。此操作使該器件能夠在用戶定義的短時間間隔內(nèi)支持更高的峰值電流，同時還可確保在出現(xiàn)持續(xù)輸出故障的情況下提供強(qiáng)大的保護(hù)。

該器件會不斷檢測輸出負(fù)載電流，并在 IMON 引腳上提供與負(fù)載電流成比例的模擬電流輸出 (I_IMON)，進(jìn)而根據(jù)方程式 4 在 IMON 引腳電阻器 (R_IMON) 兩端產(chǎn)生成比例的電壓 (V_IMON)。

方程式 4.

V_{I M O N} = I_{O U T} \times G_{I M O N} \times R_{I M O N}

其中 G_IMON 是電流監(jiān)測器增益 (I_IMON: I_OUT)

通過將此電壓與 IREF 引腳上作為基準(zhǔn)的電壓進(jìn)行比較來檢測過流情況?？梢酝ㄟ^兩種方式控制基準(zhǔn)電壓 (V_IREF)，從而相應(yīng)地設(shè)置過流保護(hù)閾值 (I_OCP)。

在獨(dú)立或主工作模式下，內(nèi)部電流源與外部 IREF 引腳電阻器 (R_IREF) 相互作用以產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓。也可以通過外部低阻抗基準(zhǔn)電壓源驅(qū)動 IREF 引腳，如方程式 5 所示。
方程式 5. $V_{I R E F} = I_{I R E F} \times R_{I R E F}$
在主器件和輔助器件并聯(lián)的配置中，主電子保險絲或控制器驅(qū)動 IREF 引腳上的電壓，為鏈中的所有輔助器件提供外部基準(zhǔn) (V_IREF)。

穩(wěn)定狀態(tài)期間的過流保護(hù)閾值 (I_OCP) 可以使用方程式 6 計算得出。

方程式 6.

I_{O C P} = \frac{V_{I R E F}}{G_{I M O N} \times R_{I M O N}}

注：

將 V_IREF 保持在建議的電壓范圍內(nèi)，以確保過流檢測電路正常工作。

TI 建議在 IREF 引腳和 GND 之間添加一個 150pF 電容器，以增強(qiáng)防噪性能。

檢測到過流情況后（即負(fù)載電流超過可編程過流限制閾值 (I_OCP)，但仍低于短路閾值 (2 × I_OCP)，器件開始使用內(nèi)部 2μA 下拉電流使 ITIMER 引腳電容器放電。如果在 ITIMER 電容器放電 ΔV_ITIMER 之前，負(fù)載電流降至電流限制閾值以下，則通過在內(nèi)部將 ITIMER 上拉至 V_INT 來重置 ITIMER，并且不會啟動斷路器操作。此操作允許短過載瞬態(tài)脈沖通過器件而不會使斷路器跳閘。如果過流情況仍然存在，ITIMER 電容器將繼續(xù)放電，并且在下降 ΔV_ITIMER 之后，斷路器操作會立即關(guān)斷 FET。同時，ITIMER 電容器再次充電至 V_INT，以便在下一次過流事件之前處于默認(rèn)狀態(tài)。此操作可確保為每個過流事件提供完整的消隱計時器間隔?？墒褂?a xmlns:opentopic="http://www.idiominc.com/opentopic" class="xref" href="#EQUATION-BLOCK_UD3_XHQ_NTB">方程式 24 來計算所需過流閾值對應(yīng)的 R_IMON 值。

方程式 7.

R_{I M O N} = \frac{V_{I R E F}}{G_{I M O N} \times I_{O C P}}

允許瞬態(tài)的持續(xù)時間可以通過在 ITIMER 引腳與接地之間使用適當(dāng)?shù)碾娙葜祦碚{(diào)整。瞬態(tài)過流消隱間隔可使用方程式 8 計算得出。

方程式 8.

t_{I T I M E R} (m s) = \frac{C_{I T I M E R} (n F) \times {? V}_{I T I M E R} (V)}{I_{I T I M E R} (μ A)}

注：

使 ITIMER 引腳保持開路可讓器件以盡可能小的延遲斷開電路。不過，引腳保持開路會使斷路器響應(yīng)對噪聲極其敏感，并可能會導(dǎo)致在負(fù)載瞬變期間誤跳閘。
將 ITIMER 引腳短接至地可使過流響應(yīng)延遲最?。愃朴?ITIMER 引腳開路情況），但會增加靜態(tài)電流，不建議采用這種工作模式。
增大 ITIMER 電容值會延長過流消隱間隔。不過，它還會延長 ITIMER 電容器在下一次過流事件之前充電至 V_INT 所需的時間。如果下一個過流事件在 ITIMER 電容器完全充電之前發(fā)生，則放電至 VITIMER 閾值所需的時間更短，因此提供比預(yù)期更短的消隱間隔。

圖 7-4 展示了 TPS25984x 電子保險絲的過流響應(yīng)。器件因斷路器故障而關(guān)斷后，會保持閉鎖狀態(tài)（TPS259840 型號）或在固定的延遲時間后自動重啟（TPS259841 型號）。

圖 7-4 穩(wěn)定狀態(tài)過流（斷路器）響應(yīng)