TPS25947 具有集成反极性保护的 2.7V 至 23V、28mΩ、5.5A 电子保险丝数据手册

TPS25947xx 系列电子保险丝是一款采用小型封装的高度集成电路保护和电源管理解决方案。这些器件使用极少的外部元件即可提供多种保护模式，并且能够可靠地抵御过载、短路、电压浪涌、反极性和过大的浪涌电流。通过集成的背靠背 FET，从输出到输入的反向电流始终被阻止，使这些器件非常适合功率多路复用器/ORing 应用，以及在输入电源发生故障时需要负载侧能量保持存储的系统。这些器件使用基于线性 ORing 的方案来确保几乎为零的 DC 反向电流，并以最小的正向压降和功率耗散模拟理想的二极管行为。
*附件：tps25947.pdf

输出转换速率和浪涌电流可使用单个外部电容器进行调节。通过将输出箝位到一个安全的固定最大电压 （引脚可选），或者在输入超过可调过压阈值时切断输出，可以保护负载免受输入过压情况的影响。这些器件通过主动限制电流或断开电路来响应输出过载。输出电流限制阈值以及瞬态过流消隐定时器可由用户调节。电流限制控制引脚还用作模拟负载电流监视器。

这些器件采用 2 mm × 2 mm 10 引脚 HotRod QFN 封装，可提高热性能并减少系统占用空间。

这些器件的额定工作温度范围为 –40°C 至 +125°C。

特性

• 宽工作输入电压范围：2.7 V 至 23 V
  • 28V 绝对最大值
  • 可承受高达 –15 V 的负电压
• 具有低导通电阻的集成背靠背 FET：R 上 = 28.3 mΩ（典型值）
• 具有真正反向电流阻断的理想二极管作
• 快速过压保护
  • 具有引脚可选阈值（3.8V、5.7V、13.8V）和 5μs（典型值）响应时间的过压钳位 （OVC）或
  • 可调过压锁定 （OVLO），响应时间为 1.2μs（典型值）
• 带负载电流监控输出 （ILM） 的过流保护
  • 有源电流限制 OR 断路器选项
  • 可调阈值 （I 林 ） 0.5 A 至 6 A
    • I 的准确率为 ±10% 林 > 1 安培
  • 可调瞬态消隐定时器 （ITIMER），允许高达 2 × I 的峰值电流林
  • 输出负载电流监控精度：±6% （I 外 ≥ 1 A）
• 用于短路保护的快速跳闸响应
  • 500ns（典型值）响应时间
  • 可调 （2 × I 林 ） 和固定阈值
• 具有高电平有效使能输入，具有可调欠压锁定阈值 （UVLO）
• 可调输出转换速率控制 （dVdt）
• 过热保护
• 数字输出
  • 优先功率多路复用器控制 （AUXOFF） 和故障指示 （FLT） 或
  • 具有可调阈值 （PGTH） 的电源正常指示 （PG）
• UL 2367 认证
  • 文件编号E339631
  • R ILM ≥ 750 Ω
• IEC 62368-1 CB 认证
• 小尺寸：QFN 2 mm × 2 mm，间距 0.45 mm

参数

方框图

概述

TPS25947 是一款高度集成的电路保护和电源管理解决方案，适用于需要保护电源轨免受各种故障条件影响的应用。它提供了宽输入电压范围、快速过压保护、过流保护、短路保护、反向电流阻断、过热保护等多种功能，并具有小型封装和低导通电阻的特点。

主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：2.7 V 至 23 V（绝对最大值为 28 V），可承受高达 -15 V 的负电压。
• ‌集成反向电流阻断 FET‌：具有低导通电阻（典型值为 28.3 mΩ），可阻断输出到输入的反向电流。
• ‌快速过压保护‌：可选的过压钳位（OVC）或可调过压锁定（OVLO），响应时间分别为 5 μs 和 1.2 μs。
• ‌过流保护‌：具有负载电流监控输出（ILM），可选主动电流限制或断路器功能，过流阈值可调。
• ‌短路保护‌：具有快速跳闸响应，响应时间典型值为 500 ns。
• ‌过热保护‌：内置热传感器，超过温度阈值时自动关闭。
• ‌数字输出‌：优先级电源多路复用控制（AUXOFF）和故障指示（FLT）或电源良好指示（PG）。
• ‌小型封装‌：QFN 2 mm × 2 mm，0.45 mm 间距。

引脚配置与功能

• ‌IN‌：电源输入
• ‌OUT‌：电源输出
• ‌EN/UVLO‌：使能/欠压锁定输入
• ‌OVLO/OVCSEL‌：过压锁定/过压钳位选择输入
• ‌PG/AUXOFF‌：电源良好指示/辅助通道控制输出
• ‌PGTH/FLT‌：电源良好阈值/故障指示输入/输出
• ‌ITIMER‌：过流空白时间设置输入
• ‌ILM‌：过流限制/负载电流监控输出
• ‌DVDT‌：输出电压斜率控制输入
• ‌GND‌：接地

功能描述

• ‌反向电流阻断‌：集成背对背 FET，在所有情况下阻断从输出到输入的反向电流。
• ‌过压保护‌：通过 OVCSEL 引脚选择过压钳位阈值，或通过 OVLO 引脚调整过压锁定阈值。
• ‌过流保护‌：通过 ILM 引脚电阻设置过流阈值，可选主动电流限制或断路器功能。
• ‌短路保护‌：检测到严重过流时触发快速跳闸响应，限制电流到安全水平。
• ‌过热保护‌：内部热传感器监测结温，超过阈值时关闭设备。
• ‌电源良好指示‌：PG 引脚在内部电源路径完全打开且 PGTH 输入超过一定阈值时断言高电平。
• ‌辅助通道控制‌：AUXOFF 引脚在输入电源有效且通道完成涌入序列时断言高电平。

应用

• ‌电源多路复用/ORing‌：适用于需要多个电源轨冗余的应用。
• ‌适配器输入保护‌：保护电源适配器免受输入故障影响。
• ‌USB PD 保护‌：保护 PC、笔记本、显示器、扩展坞等设备的 USB PD 端口。
• ‌服务器、PC 主板和扩展卡‌：提供电源轨保护。
• ‌企业存储‌：如 RAID、HBA、SAN、eSSD 等。
• ‌患者监护仪‌：确保医疗设备电源稳定可靠。

布局与电源推荐

• ‌布局指南‌：推荐在 IN 端子与 GND 之间使用陶瓷去耦电容，高电流路径连接应尽可能短，关键信号线应远离噪声源。
• ‌电源推荐‌：输入电源应位于设备附近，以减少电感效应，建议使用高于电流限制的电源以避免电压跌落。

文档与支持

• ‌相关文档‌：包括 TPS25947 EVM eFuse 评估板用户指南、TPS25947xx 设计计算器等。
• ‌更新通知‌：可通过 TI 网站订阅更新通知，获取产品信息的最新变化。

封装与订购信息

• ‌封装类型‌：QFN 2 mm × 2 mm，0.45 mm 间距，10 引脚。
• ‌订购信息‌：提供了多种型号和封装的订购代码，具体取决于功能需求和应用场景。

注意事项

• 在设计和布局时应遵循 TI 提供的指南和建议，以确保最佳性能和可靠性。
• 在使用设备时，应确保输入电压和电流不超过绝对最大额定值，以避免损坏设备。