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?TPS25961 100mΩ電子保險絲技術(shù)解析與應(yīng)用指南

科技觀察員 ? 2025-09-03 09:31 ? 次閱讀
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Texas Instruments TPS25961 100mΩ電子保險絲是一款集成式FET熱插拔器件,可創(chuàng)建高度集成的電路保護和電源管理解決方案。TPS25961只需很少的外部元件即可提供多種保護模式,能夠非常有效地抵御過載、短路、電壓浪涌和過多浪涌電流。

數(shù)據(jù)手冊:*附件:Texas Instruments TPS25961 100mΩ電子保險絲數(shù)據(jù)手冊.pdf

TI TPS25961輸出電流限制級別可通過單個外部電阻設(shè)定。同時,浪涌電流在內(nèi)部使用輸出轉(zhuǎn)換率控制進行管理。該電子保險絲提供了一個選項,可以在外部設(shè)置用戶定義的過壓截止閾值或使用固定內(nèi)部閾值。該選項可保護輸入過壓情況。

TPS25961的額定工作結(jié)溫范圍為–40°C至+125°C,采用小型2mm x 2mm SON封裝。

特性

  • 寬輸入電壓范圍:2.7V至19V
    • 絕對最大值為21V
  • 過壓保護,響應(yīng)時間為1.3μs(典型值)
    • 固定內(nèi)部閾值:5.98V(典型值)
    • 可使用外部電阻分壓器調(diào)節(jié)閾值
  • 過流保護:
    • 可調(diào)節(jié)電流限制閾值:0.1A至2A
    • 電流限制準(zhǔn)確度:
      • 整個電流范圍內(nèi)為±20%(典型值)
      • 1.45A電流限值下為±18%(最大值),T A = 25°C
  • 低導(dǎo)通電阻Ron = 106mΩ(典型值)
  • 高電平有效使能輸入,帶可調(diào)節(jié)欠壓鎖定 (UVLO)
  • 短路保護,響應(yīng)時間為5μs(典型值)
  • 輸出壓擺率控制 (dVdt):5.17 V/ms(典型值)
  • 過熱保護 (OTP)
  • 故障后自動重試
  • 低靜態(tài)電流:130μA(典型值)
  • UL 2367認(rèn)證(進行中)
  • IEC 62368 CB認(rèn)證(進行中)
  • 小尺寸:2mm × 2mm SON封裝

簡化示意圖

1.png

框圖

2.png

?TPS25961 100mΩ電子保險絲技術(shù)解析與應(yīng)用指南?


一、核心特性與創(chuàng)新設(shè)計

  1. ?寬范圍輸入與精準(zhǔn)保護?
    • 支持2.7V-19V輸入電壓范圍,集成106mΩ超低導(dǎo)通電阻(典型值),功率損耗降低60%
    • 提供可調(diào)電流限制(0.1A-2A)與短路保護響應(yīng)時間5μs(典型值),精度達(dá)±18%@1.45A
  2. ?多重保護機制?
    • ? 過壓保護(OVP) ?:支持固定5.98V閾值或外部分壓電阻可調(diào)閾值(響應(yīng)時間1.3μs)
    • ? 欠壓鎖定(UVLO) ?:通過EN/UVLO引腳實現(xiàn)1.24V閾值可編程輸入欠壓保護
    • ? 熱關(guān)斷(OTP) ?:170℃觸發(fā)閾值,30℃滯后帶,支持3次自動重試后鎖定
  3. ?智能化控制接口?
    • 內(nèi)置輸出壓擺率控制(5.17V/ms典型值),抑制浪涌電流
    • 通過單電阻(RILIM)配置電流限制,計算公式:
      RILIM = 50000/ILIM(ILIM≥200mA時)
      RILIM = 50000/(ILIM-0.000002)(ILIM<200mA時)

二、典型應(yīng)用場景

1. 消費電子電源保護

  • ?TWS耳機充電倉?:利用2A電流限制防止充電短路,19V耐壓抵御適配器浪涌
  • ?智能音箱?:通過5.98V固定OVP閾值保護低壓MCU電路

2. 工業(yè)設(shè)備防護

  • ?IP網(wǎng)絡(luò)攝像機?:配置9V UVLO閾值避免電池欠壓工作,-40℃~125℃工作溫度適應(yīng)戶外環(huán)境
  • ?電能表?:23.2kΩ電阻設(shè)置0.47A限流,配合6400μF電容實現(xiàn)安全啟動

3. 測試驗證平臺

  • ?Hot-Plug測試?:12V輸入時22μF負(fù)載電容充電時間1.2ms(圖6-2)
  • ?短路響應(yīng)驗證?:25kΩ限流電阻下2.36A閾值觸發(fā)hiccup保護模式(圖6-9)

三、關(guān)鍵設(shè)計要點

  1. ?布局規(guī)范?
    • 輸入/輸出路徑需采用≥2oz銅厚,EN/UVLO信號線遠(yuǎn)離高頻噪聲源
    • 熱焊盤必須連接至PCB地平面(尺寸≥2mm×2mm)
  2. ?參數(shù)配置建議?
    • UVLO電阻分壓計算:
      *R1=470kΩ, R2=31.6kΩ, R3=44.2kΩ(VIN(UV)=9V時)*
    • 避免使用58.8kΩ
  3. ?瞬態(tài)抑制方案?
    • 輸入級TVS二極管(如SMAJ15A)并聯(lián)0.1μF陶瓷電容
    • 輸出負(fù)壓尖峰需添加肖特基二極管(MBRS340T3G)

四、性能實測數(shù)據(jù)

測試項目條件典型值最大響應(yīng)時間
過壓保護響應(yīng)VOVLO>1.24V1.3μs30μs
短路保護觸發(fā)IOUT>8.25A5μs-
熱關(guān)斷恢復(fù)TJ<140℃110ms-
輸出上升時間VIN=12V, COUT=1μF1.83ms-
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