TPS2661 50V 通用 4-20mA、±20mA 电流回路保护器数据手册

TPS2661x 是一款紧凑、功能丰富、完全集成的电流回路保护器，适用于模拟输入、模拟输出、传感器变送器、HART 输入和 UART IO 保护。该器件提供 ±20 mA、0 mA 至 20 mA 和 4 mA–20 mA 的通用输入保护。低 R上7.5 Ω 的值可最大限度地减少电流回路中的压降，从而扩展工作范围并支持即使在较低电压电源下也能运行。该器件可以承受并保护负载免受高达 ±50 V 的正负电源电压的影响。MODE 引脚允许灵活地通过器件启用 2 倍电流限制，以实现两个线式变送器的正确启动。该器件能够在低至 ± 2.25 V 至 ±20 V 的外部双极电源下工作。该器件还可以由低至 3 V 至 30 V 的单极电源供电。TPS26610 和 TPS26613 具有环路电源模式，便于在没有 ±Vs 电源的情况下在未通电状态下进行环路测试。
*附件：tps2661.pdf

该器件还通过关闭电流路径来保护系统免受模拟输出和传感器变送器中输出侧接线错误的影响。TPS2661x 的内部稳健保护控制块以及 50V 额定电压有助于防止信号线的浪涌 （IEC61000-4-5） 和 EFT （IEC61000-4-4） 瞬变。该器件采用 2.9mm × 1.6mm 8 引脚 SOT-23 封装，大大减少了系统占用空间。

特性

• ±50 V 工作电压，±55 V 绝对最大值
• 集成固定双极 32mA 电流限制
• 启动时允许 2 倍电流限制
• 与典型的分立保护电路相比，节省 50% 的空间
• 低导通电阻：7.5-Ω（典型值）
• 低 I Q （< 100 nA） – 由外部电源供电时从环路汲取的电流
• 防止 IN 和 OUT 接线错误的情况
• 信号线浪涌保护 IEC61000-4-5（带外部 TVS）
• 标准 A EFT （IEC61000-4-4） 抗扰度（使用外部 TVS）
• 支持无电源的回路测试（仅限 TPS26610）
• 符合 HART 标准
• 启用控制
• 用于系统运行状况监控的 SGOOD
• 热关断

参数

方框图

概述

TPS2661x 是一款高集成度的电流环保护器，适用于工业和自动化系统中的模拟输入、模拟输出、传感器供电等场景。该系列设备提供全面的信号线保护，包括过流保护、过压/欠压保护、反向电流阻断、误接线保护等功能。

主要特性

• ‌高电压等级‌：支持 ±50 V 的工作电压，绝对最大值为 ±55 V。
• ‌固定双极性电流限制‌：集成 32 mA 的固定电流限制，可选启动时的 2 倍电流限制。
• ‌空间节省‌：相比典型的离散保护电路，节省 50% 的空间。
• ‌低导通电阻‌：典型值为 7.5 Ω，降低电流环的压降。
• ‌低静态电流‌：从环路中抽取的电流小于 100 nA，适合外部供电的应用。
• ‌误接线保护‌：保护输入和输出端的误接线情况。
• ‌信号线浪涌保护‌：符合 IEC61000-4-5 标准，需要外部 TVS。
• ‌EFT 免疫性‌：符合 IEC61000-4-4 标准（Criteria-A），需要外部 TVS。
• ‌环路测试功能‌：支持无电源情况下的环路测试（TPS26610 和 TPS26613）。
• ‌HART 兼容‌：支持 HART 输入。
• ‌SGOOD 指示‌：用于系统健康监测的信号良好指示。
• ‌热关断保护‌：防止设备过热损坏。

引脚配置与功能

• ‌IN‌：信号/电源输入
• ‌OUT‌：信号/电源输出
• ‌**+Vs**‌：正电源输入
• ‌**-Vs**‌：负电源输入（或接地用于单电源配置）
• ‌GND‌：参考地
• ‌MODE‌：过载响应模式选择
• ‌SGOOD‌：信号良好指示输出
• ‌EN‌：使能控制（TPS26611、TPS26612、TPS26614）
• ‌VSNS‌：电源感应输入（TPS26610 和 TPS26613）

功能描述

• ‌过载保护和快速跳闸‌：设备具有固定的 32 mA 电流限制，可选的过载响应模式和快速跳闸功能，以保护环路免受过大电流的影响。
• ‌反向电流阻断‌：对于单电源配置，当 IN 引脚电压为负时，设备会阻断反向电流（OUT 到 IN）。
• ‌过压/欠压保护‌：提供输出过压保护和输入/输出欠压保护，通过切断信号路径来保护设备。
• ‌外部电源供电‌：设备可以从外部 ±Vs 电源供电，或对于单电源应用，将 -Vs 接地。
• ‌环路测试功能‌：TPS26610 和 TPS26613 支持无 ±Vs 电源情况下的环路测试，允许通过环路电流进行测试。
• ‌使能控制‌：TPS26611、TPS26612 和 TPS26614 具有使能引脚，可通过外部 GPIO 控制设备的开启和关闭。
• ‌信号良好指示‌：SGOOD 引脚在设备正常工作时输出低电平，出现故障时输出高电平，可用于驱动外部 LED 指示系统状态。

应用

• ‌工厂自动化和控制‌：如 PLC 的模拟输入和输出模块。
• ‌电机驱动控制‌
• ‌HART 输入‌
• ‌HVAC 控制器‌
• ‌UART IO 保护‌
• ‌热控制器‌

布局与电源推荐

• ‌布局指南‌：关键信号线应远离噪声源，保护器件应靠近被保护器件放置，以最小化环路面积。
• ‌电源推荐‌：建议使用低 ESR 的旁路电容来吸收能量和抑制瞬态电压。

文档与支持

• ‌相关文档‌：包括 TPS2661x 数据手册、应用笔记等。
• ‌更新通知‌：可通过 TI 网站订阅更新通知。

封装与订购信息

• ‌封装类型‌：8 引脚 SOT-23 封装。
• ‌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

• 在设计和应用时，应确保输入电压和电流不超过设备的绝对最大额定值。
• 布局时应遵循 TI 提供的布局指南，以确保最佳性能和可靠性。