Texas Instruments TPS25985具有电流监测器的0.59mΩ、80A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，采用小型4.5mm x 5mm封装，脚距为0.6mm。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。集成的快速、准确检测模拟负载电流监测器有助于进行预测性维护，并且先进的动态平台电源管理技术（如Intel PSYS和PROCHOT#）可更大限度地提高系统吞吐量和电源利用率。可以并行连接多个TPS25985器件，以增加高功率系统的总电流容量。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS25985具有电流监测器的80A可堆叠电子保险丝数据手册.pdf

特性

• 输入工作电压范围：4.5V至16V
  • 绝对最大电压：20V
  • 它在输出端可承受高达-1V负电压
• 集成FET，具有0.59mΩ（典型值）低导通电阻
• 额定电流为60A RMS ，峰值电流为80A
• 支持在启动和稳态期间并联多个电子保险丝，以实现更高电流支持和主动同步器件运行状态/共享负载，从而实现无限扩展
• 强大的过流保护
  • 可调过流阈值 (IOCP) ：10A至60A，精度为±6%（最大值）
  • 在稳态运行期间，断路器通过可调瞬态消隐计时器 (ITIMER) 进行响应，可支持高达2×IOCP的峰值电流
  • 启动期间运行模式下的可调电流限制 (I LIM )
• 可靠的短路保护
  • 快速跳闸响应 (<200ns) ，用于输出短路事件
  • 可调 (2×IOCP) 和固定阈值
  • 不受电源线路瞬变影响，无干扰性跳变
• 精确模拟负载电流监控
  • 精度：±1.4%
  • 带宽：>500kHz
• 快速过压保护（16.6V固定阈值）
• 可调节输出压摆率控制 (dVdt)，实现涌入电流保护
• 高电平有效使能输入，带可调节欠压锁定 (UVLO)
• 过热保护 (OTP) 以确保实现FET SOA保护，确保FET SOA：12W√s
• 集成式FET运行状况监测和报告
• 模拟芯片温度监测器输出 (TEMP)
• 专用故障指示引脚 (FLT)
• 电源良好指示引脚 (PG)
• 未实现的通用快速比较器
• 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

功能框图

TPS25985x 80A可堆叠电子保险丝技术解析

一、产品概述

TPS25985x是德州仪器(TI)推出的一款高集成度电子保险丝(eFuse)解决方案，采用4.5mm×5mm QFN-26封装。该器件支持4.5V至16V工作电压范围，集成0.59mΩ超低导通电阻MOSFET，额定电流高达80A峰值，专为服务器、高性能计算、数据中心交换机和路由器等高功率应用设计。

‌核心特性‌：

• ‌超高电流能力‌：支持60A RMS连续电流和80A峰值电流
• ‌可并联扩展‌：支持无限并联扩展，实现更高电流支持
• ‌精准电流监测‌：±1.4%精度电流监测，>500kHz带宽
• ‌多重保护机制‌：
  • 可调过流保护(10-60A, ±6%精度)
  • <200ns快速短路保护
  • 16.6V固定过压保护
  • 可调浪涌电流控制(dVdt)
• ‌智能热管理‌：集成12W√s FET安全工作区保护
• ‌全面诊断功能‌：FET健康监测、温度监测、故障指示

二、关键电路设计

1. 并联架构设计

TPS25985x采用创新的并联同步技术：

• ‌主动电流共享‌：通过IMON引脚实现各器件间的实时电流均衡
• ‌状态同步‌：通过SWEN引脚实现启动/关断时序同步
• ‌热均衡‌：TEMP引脚输出最热器件的结温信息

‌并联配置要点‌：

• 主设备MODE引脚悬空，从设备MODE接地
• 所有器件SWEN、IMON、IREF引脚互连
• RIMON=(VIREF)/(GIMON×IOCP_TOTAL)
• RILIM=(1.1×N×RIMON)/3 (N为并联数量)

2. 保护电路架构

‌四级保护机制‌：

1. ‌浪涌控制‌：通过DVDT电容调节输出压摆率(9.79V/ms@3.3nF)
2. ‌启动限流‌：通过ILIM电阻设置(5.7-52.8A可调)
3. ‌稳态过流保护‌：带可调消隐时间(0-16.5ms@22nF)
4. ‌快速短路保护‌：固定阈值(99-290A)和可调阈值(2×IOCP)

三、典型应用设计

1. 数据中心12V/3.6kW电源路径保护

‌设计参数‌：

• 输入电压：10.8-13.2V
• 最大负载：300A DC
• 输出电容：55mF
• 过流阈值：330A(1.1×满载)

‌关键元件选型‌：

• ‌并联数量‌：5个器件(N=300A/60A)
• ‌DVDT电容‌：33nF(实现1.2V/ms压摆率)
• ‌IREF电阻‌：40.2kΩ(产生1V参考)
• ‌IMON电阻‌：167Ω(设置330A保护阈值)
• ‌ILIM电阻‌：300Ω(各器件独立设置)

‌PCB布局要点‌：

• 对称布局功率路径
• 每器件VDD端接10Ω+2.2μF滤波
• 保持SWEN走线短于15mm
• 功率地单点连接

2. 保护元件选型

‌TVS二极管‌：

• 4×SMDJ12A并联
• 箝位电压<20V(IN引脚绝对值)

‌肖特基二极管‌：

• 3×SBR10U45SP5并联
• IFSM>660A(2×IOCP)

四、性能参数

1. 电气特性(VIN=12V)

参数	条件	典型值	最大值
导通电阻	IOUT=8A, TJ=25℃	0.582mΩ	0.737mΩ
过流响应时间	稳态过流	16.5ms	-
短路响应时间	IOUT>2×IOCP	<200ns	-
静态电流	VEN>VUVLO	3.2mA	4.7mA

2. 热性能参数

参数	值
结到环境热阻(RθJA)	19.9°C/W
最大结温(TJMAX)	125°C
热关闭阈值(TSD)	150°C

五、设计注意事项

1. ‌散热设计‌：
   • 使用2oz铜厚PCB
   • 每器件添加≥16个φ0.3mm散热过孔
   • 强制风冷下可支持60A连续电流
2. ‌并联注意事项‌：
   • 主从器件ILIM电阻需差异配置
   • TEMP引脚并联时需加10kΩ上拉(N>6时)
   • 保持SWEN走线等长(ΔL<5mm)
3. ‌保护设置验证‌：
   • 使用22nF ITIMER电容验证16ms消隐时间
   • 实测IMON线性度(误差<±1%@50A)
   • 验证并联均流度(ΔI<10%)