Texas Instruments TPS25990具有PMBus®数字遥测功能的0.79mΩ、60A电子保险丝是一套集成式大电流电路保护/电源管理解决方案，采用4.5mm x 5mm、间距为0.6mm的小型封装。TPS25990只需很少的外部元件即可提供多种保护模式，能够非常有效地抵御过载、短路和过多浪涌电流。集成的PMBus®接口允许主机控制器实时监测、控制和配置系统。Texas Instruments TPS25990电子保险丝可用作独立电子保险丝，也可作为并联电子保险丝配置中的主控制器进行连接，以支持更高的电流。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS25990具有PMBus®数字遥测功能的60A电子保险丝数据手册.pdf

特性

• 输入工作电压范围：2.9V至16V
  • 输入端的绝对最大值为20V
  • 输出端可耐受高达-1V的负电压
• 集成低导通电阻FET：0.79mΩ（典型值），额定电流为50ARMS60A峰值电流
• 可用作独立电子保险丝或在并联配置中用作主控制器
  • 支持多个电子保险丝并行连接，从而支持更高的电流
  • 启动和稳态期间的主动器件状态同步和负载共享
• 用于遥测、控制、配置和调试的PMBus接口
  • P IN ~ / E IN / VIN~ / VOUT / I IN /温度/故障监控
  • 使用单个命令进行下电上电
  • 片上非易失性配置存储器
  • 外部EEPROM上的黑盒故障记录
• 强大的过流保护
  • 可编程过流阈值(I OCP ) ：7A至50A，精度为±5%
  • 稳态期间的断路器响应，具有可编程瞬态消隐计时器 (OC_TIMER)，可支持峰值负载电流
  • 启动期间的有效电流限制 (I LIM )
• 可靠的短路保护
  • 快速跳变响应（280ns）
  • 可编程阈值和固定阈值
  • 不受电源线路瞬变影响，无干扰性跳变
• 可编程过热保护 (OTP)，确保FET SOA：8W√S
• 集成式FET运行状况监测和报告
• 精确的模拟负载电流监控 (IMON)
  • 误差：<2.1%
  • 模拟带宽：>500kHz
• 快速过压保护
• 可编程输出转换率控制 (dVdt)
• 可编程插入延迟计时器
• 可编程欠压闭锁 (UVLO)
• 模拟芯片温度监测器输出 (TEMP)
• 4个可配置通用I/O引脚
• 4.5mm x 5mm、0.6mm间距QFN封装，电源引脚和GND引脚之间的间隙为29mil
• 工作温度范围：-40°C至+125°C
• 无铅

示意图

基于TPS25990的高性能电子保险丝设计与应用

一、产品概述

TPS25990是德州仪器(TI)推出的一款具有PMBus数字接口的高性能电子保险丝(eFuse)解决方案，专为现代数据中心和网络设备设计。这款2.9V至16V工作电压范围的器件集成了0.79mΩ超低导通电阻的MOSFET，可支持高达60A的峰值电流。其核心优势在于将传统电路保护功能与先进的数字监控能力相结合，通过PMBus接口实现全面的系统可视化和精确控制。

二、关键特性与技术亮点

1. 高性能保护功能

• ‌宽输入电压范围‌：2.9V至16V工作范围，耐受20V绝对最大值
• ‌超低导通阻抗‌：典型值仅0.79mΩ(25℃时)，最大1.4mΩ(-40至125℃全温度范围)
• ‌大电流能力‌：支持50A RMS和60A峰值电流
• ‌多重保护机制‌：
  • 可编程过流保护(7A至50A，±5%精度)
  • 280ns快速短路响应
  • 输入过压/欠压保护
  • 可编程热关断(OTP)

2. 先进的数字监控

• ‌PMBus数字遥测‌：
  • 实时监控PIN/EIN/VIN/VOUT/IIN/温度/故障状态
  • 单命令电源循环控制
  • 非易失性配置存储
• ‌黑盒故障记录‌：
  • 支持多事件记录带时间戳
  • 可存储至外部EEPROM
• ‌高精度模拟监测‌：
  • 负载电流监测(±2%精度，>500kHz带宽)
  • 温度监测输出

3. 灵活的系统集成

• ‌可堆叠架构‌：支持多器件并联实现更高电流
• ‌主动同步‌：启动和稳态期间的负载均衡
• ‌可编程特性‌：
  • 输出压摆率控制(dV/dt)
  • 插入延迟定时器
  • 欠压锁定(UVLO)

三、典型应用场景

1. ‌服务器与高性能计算‌：为CPU/GPU供电提供精确的电流监控和保护
2. ‌网络接口卡‌：防止热插拔过程中的浪涌电流
3. ‌数据中心交换机‌：实现电源路径的智能管理
4. ‌硬件加速卡‌：提供可靠的过流保护
5. ‌风扇托盘‌：支持热插拔操作

四、设计实例：12V/4kW电源路径保护

典型应用电路包含：

• 输入电容：低ESR陶瓷电容阵列
• dV/dt控制：33nF电容实现1.34V/ms压摆率
• 电流监测：1.1kΩ电阻设置50A保护阈值
• PMBus接口：3.3V电平转换电路

性能表现：

• 启动时间：9.53ms(COUT=18mF)
• 短路响应：<300ns
• 稳态效率：>99%(满载时)