TPS24710 2.5V 至 18V 热插拔控制器，具有故障输出的功率限制数据手册

TPS24710/11/12/13 是一款易于使用的 2.5 V 至 18 V 热插拔控制器，可安全地 驱动外部 N 沟道 MOSFET。可编程电流限制和故障时间可保护 启动时的电源和负载来自过大的电流。启动后，电流高于用户选择的 limit 将允许流动，直到编程超时 – 除非在极端过载事件中， load 立即与源断开连接。25mV 的低电流检测阈值非常高 精确，并允许使用更小、更高效的检测电阻器，从而产生更低的功率损耗和 占地面积更小。
*附件：tps24710.pdf

可编程功率限制确保外部 MOSFET 在其安全范围内工作 作区域 （SOA）。这允许使用更小的 MOSFET，同时改进系统 可靠性。提供电源正常和故障输出，用于状态监控和下游负载 控制。

特性

• 2.5V 至 18V 工作电压
• 精确的启动电流限制
• 可编程 FET SOA 保护
• 精确的 25mV 电流检测阈值
• 电源就绪输出
• 用于短路保护的快速断路器
• 可编程故障定时器
• 可编程 UV 阈值
• LTC4211 的直接升级 – 无需更改布局
• PG、FLT 高电平有效和低电平有效版本
• MSOP-10 封装

参数

方框图

概述

TPS24710是一款高效能热插拔控制器，适用于2.5V至18V的电源系统。它具备精确的电流限制功能，可编程的FET安全操作区（SOA）保护，以及快速的短路保护能力。TPS24710通过限制启动时的浪涌电流，并在故障情况下安全断开负载，从而保护电源和负载免受损害。

主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：支持2.5V至18V的输入电压。
• ‌精确的电流限制‌：25mV的电流感应阈值，实现高精度的电流控制。
• ‌可编程FET SOA保护‌：确保外部MOSFET始终在安全操作区内工作。
• ‌快速短路保护‌：提供快速的短路检测和保护机制。
• ‌电源良好输出‌：提供电源良好（PG）和故障（FLT）指示输出。
• ‌可编程故障定时器‌：允许用户根据应用需求设置故障超时时间。
• ‌可编程欠压阈值‌：支持用户定义的欠压保护阈值。

应用领域

• ‌服务器背板‌
• ‌ 存储区域网络（SAN） ‌
• ‌医疗系统‌
• ‌插件模块‌
• ‌基站‌

功能框图

TPS24710的功能框图展示了其主要组成部分，包括使能输入（EN）、故障指示输出（FLT/FLTb）、门驱动输出（GATE）、电源良好输出（PG/PGb）、编程输入（PROG）、电流感应输入（SENSE）、定时器输入（TIMER）以及电源输入（VCC）。

工作原理

• ‌启动与电流限制‌：在启动过程中，TPS24710通过控制外部MOSFET的门极电压来限制浪涌电流。当负载电流超过预设的电流限制阈值时，TPS24710将降低MOSFET的门极电压以限制电流。
• ‌故障保护‌：在检测到过载或短路故障时，TPS24710将关闭MOSFET，并通过FLT/FLTb输出故障指示。故障定时器开始计时，如果在计时结束前故障未消除，TPS24710将进入锁定或重试模式。
• ‌电源良好指示‌：当外部MOSFET正常工作且输出电压稳定时，PG/PGb输出高电平或低电平信号，指示电源良好状态。

典型应用电路

TPS24710的典型应用电路展示了如何将其与外部MOSFET、电阻、电容等元件连接，以实现热插拔控制功能。设计过程中需要考虑的关键参数包括输入电压、负载电流、电流限制阈值、故障超时时间等。

布局指南

• ‌旁路电容‌：建议在VCC引脚旁放置一个10nF至1µF的陶瓷电容，以减小电源噪声和瞬态电压。
• ‌电流感应电阻‌：选择合适的电流感应电阻以实现所需的电流限制阈值。
• ‌布局紧凑‌：尽量缩短关键信号路径的长度，以减少寄生电感和电容的影响。
• ‌热设计‌：确保外部MOSFET具有足够的散热措施，以防止过热损坏。

文档支持

TPS24710的数据手册提供了详细的电气特性、时序要求、典型特性曲线以及应用和设计指南。此外，TI还提供了相关的评估板和计算器工具，以帮助用户快速评估和设计基于TPS24710的热插拔解决方案。