TPS25985EVM eFuse评估模块技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TPS25985EVM电子保险丝评估模块 (EVM) 支持对TPS25985电子保险丝进行参考电路评估。TPS25985器件是一款4.5V至16V、80A电子保险丝,集成了0.59mΩFET。该器件提供过流、浪涌电流保护、可调过流瞬态消隐定时器、可编程欠电压和过电压保护。Texas Instruments TPS25985EVM配有两 (2) 个并联TPS25985电子保险丝,用于评估12V(典型值)和120A(稳态)设计。

数据手册;*附件:Texas Instruments TPS25985EVM eFuse评估模块数据手册.pdf

特性

  • 工作电压:5V至16V(典型值)
  • 使用板载跳线的28A至100A可编程断路器阈值
  • 可调基准电压,用于过流保护和有源电流共享模块
  • 可编程瞬态电流消隐定时器
  • 可编程输出转换率控制、UVLO、启动期间的电流限制以及有源电流共享阈值
  • LED状态灯,用于电源良好和故障指示

测试设置

参考电路

TPS25985EVM eFuse评估模块技术解析与应用指南

一、产品核心特性与市场定位

TPS25985EVM是德州仪器(TI)推出的高性能eFuse评估模块,专为4.5V至16V、60A(有效值)可堆叠电子保险丝设计。该评估板具有以下突出特性:

  • 超高集成度‌:集成0.59mΩ超低导通电阻MOSFET
  • 精准电流监测‌:±4%精度的负载电流监测功能
  • 多重保护机制‌:
    • 可调过流/短路保护
    • 16.7V固定阈值过压保护
    • 可调输出压摆率控制
    • 内置过热保护(SOA保障)
  • 智能并联功能‌:支持多器件并联实现更高电流设计
  • 全面诊断功能‌:集成FET健康监测与报告、模拟芯片温度输出

二、关键参数指标

参数规格
输入电压范围4.5V-16V (典型)
持续工作电流60A (单器件)
导通电阻(RDS(on))0.59mΩ (典型)
过压保护阈值16.7V (固定)
电流监测精度±4% (满量程)
工作温度范围-40°C至+125°C

三、评估板架构设计

1. 双eFuse并联架构

评估板采用两个TPS259850x eFuse并联设计,支持:

  • 输入保护‌:SMDJ12A TVS二极管(19.9V钳位电压)
  • 输出保护‌:SBR10U45SP5-13肖特基二极管
  • 状态指示‌:LED显示PG(电源良好)和FLTb(故障)状态

2. 关键电路配置

  • 电流限制设置‌:通过跳线配置32A/22A启动电流限制
  • 参考电压选择‌:0.8V/1V可编程参考电压
  • 输出压摆率控制‌:1.2V/ms至12V/ms可调

四、典型测试场景与结果

1. 热插拔性能测试

  • 测试条件‌:VIN=12V, COUT=18.47mF, RLOAD=1.2Ω
  • 结果‌:输出电压平稳上升,无电流冲击(见图5-2)

2. 短路保护测试

  • 测试条件‌:VIN=12V, 输出直接短路
  • 响应时间‌:<20μs触发保护
  • 特性曲线‌:典型短路电流波形见图5-15

3. 瞬态过载测试

  • 测试配置‌:CITIMER=22nF, 稳态电流100A,瞬态69A持续9ms
  • 结果‌:器件保持导通状态,无误触发(见图5-13)

五、设计资源与工具

  1. WEBENCH®设计工具‌:在线生成原理图和BOM
  2. PSpice模型‌:支持瞬态分析和热仿真
  3. 布局指南‌:
    • 功率走线宽度≥2mm
    • 采用4层PCB设计
    • 信号线与功率线隔离布线

六、典型应用场景

  1. 服务器电源管理‌:
    • 支持热插拔保护
    • 精确的电流监测功能
  2. 工业自动化‌:
    • 24V总线系统保护
    • 电机驱动电路保护
  3. 网络设备‌:
    • 交换机/路由器电源保护
    • 硬件加速卡供电管理
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