Texas Instruments TPS25981x 2.7V至16V 10A电子保险丝是高度集成的电路保护和电源管理解决方案，采用小型封装。这些器件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、电压浪涌和过多浪涌电流。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS25981x 2.7V至16V 10A电子保险丝数据手册.pdf

通过一个外部电容器即可调节输出转换率和浪涌电流。如果输入超过可调过压阈值，则通过切断输出来保护负载免受输入过压情况的影响。这些器件通过主动限制电流（启动时）或断开电路（稳态时）来响应输出过载。过流保护阈值以及瞬态过流消隐定时器均可由用户调节。限流控制引脚还可用作模拟负载电流监控器。

Texas Instruments TPS25981x采用2mm × 2mm、10引脚HotRod™ QFN封装，可减小系统占位面积，提高散热性能。该器件的工作结温范围为–40°C至+125°C。

特性

• 宽工作输入电压范围：2.7V至16V
  • 绝对最大电压：20V
• 具有低导通电阻的集成式FET（R on =6mΩ（典型值））
• 快速过压保护
  • 可调节过压锁定 (OVLO)，响应时间为1.2µs（典型值）
• 过流保护，具有负载电流监控器输出 (ILM)
  • 断路器响应
  • 可调阈值 (I LIM )：1.5A至11A
    • 精度：±10%（I LIM >5A时）
  • 可调瞬态消隐定时器 (ITMER)，可实现高达2 x ILIM峰值电流
  • 输出负载电流监控精度：±10% (I OUT ≥3A)
• 快速跳闸响应，实现短路保护
  • 响应时间：640ns（典型值）
  • 可调（2 × I LIM ）和固定阈值
• 高电平有效使能输入，带可调节欠压锁定阈值 (UVLO)
• 低电平有效使能输入，带可调节欠压锁定阈值 (OVLO)
• 可调节的输出转换率控制 (dV/dt)
• 可选择驱动外部FET，用于禁用/关闭状态下的反向电流阻断
• 过热保护
• 快速输出放电
• 数字输出
  • 电源良好 (PG) 和故障指示 (FLT)
• UL 2367认证（进行中）
• IEC 62368 CB认证（进行中）
• 占位面积小：QFN 2mm × 2mm，0.45mm脚距

简化示意图

TPS25981x电子保险丝：高性能电路保护解决方案

一、产品概述

Texas Instruments的TPS25981x系列是一款集成度高、性能优异的电子保险丝(eFuse)解决方案，专为2.7V至16V电压范围内的电路保护而设计。该系列器件在仅2mm×2mm的小型QFN封装中集成了6mΩ(典型值)的低导通电阻功率MOSFET，可支持高达10A的连续电流，为现代电子系统提供全面的过流、过压和热保护功能。

‌主要特点‌：

• 宽输入电压范围：2.7V至16V(绝对最大值20V)
• 超低导通电阻：典型值仅6mΩ
• 可调过压锁定(OVLO)保护，响应时间仅1.2μs(典型值)
• 可调过流保护阈值(1.5A至11A)
• 可编程瞬态过流消隐定时器(ITIMER)
• 输出负载电流监控功能，精度±10%(IOUT≥3A)

二、关键技术与功能解析

1. 多重保护机制

TPS25981x提供了四层级联式保护架构：

1. ‌ 可调输出转换速率控制(dVdt) ‌：通过外部电容(CdVdt)设置启动斜率，抑制浪涌电流
2. ‌ 可调过流阈值(ILIM) ‌：通过ILM引脚电阻(RILM)设置1.5A-11A的保护阈值
3. ‌ 可扩展快速跳闸阈值(ISC) ‌：设置为2×ILIM，响应严重过流
4. ‌ 固定快速跳闸阈值(IFT) ‌：39.5A固定阈值，应对硬短路

2. 精确的电流监控

器件内置高精度电流监测电路，通过ILM引脚提供与负载电流成比例的模拟输出(95.3μA/A典型增益)。该功能使系统能够实时监控功率路径状态，实现预测性维护和故障分析。

3. 热管理

集成温度传感器在结温超过154°C(典型值)时触发热关断，提供10°C的迟滞带。TPS259814A型号支持自动重试功能，而TPS259814L型号则在故障后保持锁定状态直至手动复位。

三、典型应用设计

1. 光学模块保护

在QSFP-DD等高速光模块应用中，TPS25981x可确保严格的电压调节(±5%)。其超低导通电阻(6mΩ典型值)仅产生约0.55%的电压降(5.5A负载时)，为敏感的激光驱动器电路提供清洁电源。

‌设计要点‌：

• 使用ModPrsL信号控制EN/OVLO引脚，实现热插拔管理
• 设置CdVdt=2200pF可获得1.5V/ms的上升速率，限制浪涌电流至15mA
• RILM=1kΩ设定6.5A过流阈值，CITIMER=6.8nF提供5ms消隐时间

2. 并联配置

对于需要更高电流的应用，可采用主从式并联配置：

• 主器件先行启动，完成浪涌控制后通过PG信号使能从器件
• 稳态下两器件均流工作，总电流能力提升至20A
• 确保PCB布局对称性以优化均流性能

四、布局与可靠性考虑

1. ‌电源去耦‌：在IN引脚附近放置≥0.1μF陶瓷电容，尽量减小环路面积
2. ‌热设计‌：充分利用IN和OUT焊盘进行散热，建议使用热过孔阵列
3. ‌信号完整性‌：
   • 保持ILM、ITIMER和dVdt走线短直
   • ILM引脚寄生电容应<50pF以确保稳定性
4. ‌瞬态抑制‌：
   • 添加OUT-GND肖特基二极管吸收负向瞬变
   • 在输出端放置≥1μF低ESR电容缓冲电压波动

五、选型指南

型号	过压响应	过流响应	故障后行为	反向电流阻断
TPS259814A	可调OVLO	断路器	自动重试	无
TPS259814L	可调OVLO	断路器	锁定	无
TPS259813A	可调OVLO	断路器	自动重试	支持
TPS259813L	可调OVLO	断路器	锁定	支持