Texas Instruments TPS25985具有電流監(jiān)測器的0.59mΩ、80A電子保險(xiǎn)絲是一套集成式大電流電路保護(hù)/電源管理解決方案，采用小型4.5mm x 5mm封裝，腳距為0.6mm。TPS25990只需很少的外部元件即可提供多種保護(hù)模式，能夠非常有效地抵御過載、短路和過多浪涌電流。集成的快速、準(zhǔn)確檢測模擬負(fù)載電流監(jiān)測器有助于進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)，并且先進(jìn)的動(dòng)態(tài)平臺(tái)電源管理技術(shù)（如Intel PSYS和PROCHOT#）可更大限度地提高系統(tǒng)吞吐量和電源利用率?？梢圆⑿羞B接多個(gè)TPS25985器件，以增加高功率系統(tǒng)的總電流容量。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPS25985具有電流監(jiān)測器的80A可堆疊電子保險(xiǎn)絲數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 輸入工作電壓范圍：4.5V至16V
  • 絕對最大電壓：20V
  • 它在輸出端可承受高達(dá)-1V負(fù)電壓
• 集成FET，具有0.59mΩ（典型值）低導(dǎo)通電阻
• 額定電流為60A RMS ，峰值電流為80A
• 支持在啟動(dòng)和穩(wěn)態(tài)期間并聯(lián)多個(gè)電子保險(xiǎn)絲，以實(shí)現(xiàn)更高電流支持和主動(dòng)同步器件運(yùn)行狀態(tài)/共享負(fù)載，從而實(shí)現(xiàn)無限擴(kuò)展
• 強(qiáng)大的過流保護(hù)
  • 可調(diào)過流閾值 (IOCP) ：10A至60A，精度為±6%（最大值）
  • 在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間，斷路器通過可調(diào)瞬態(tài)消隱計(jì)時(shí)器 (ITIMER) 進(jìn)行響應(yīng)，可支持高達(dá)2×IOCP的峰值電流
  • 啟動(dòng)期間運(yùn)行模式下的可調(diào)電流限制 (I LIM )
• 可靠的短路保護(hù)
  • 快速跳閘響應(yīng) (<200ns) ，用于輸出短路事件
  • 可調(diào) (2×IOCP) 和固定閾值
  • 不受電源線路瞬變影響，無干擾性跳變
• 精確模擬負(fù)載電流監(jiān)控
  • 精度：±1.4%
  • 帶寬：>500kHz
• 快速過壓保護(hù)（16.6V固定閾值）
• 可調(diào)節(jié)輸出壓擺率控制 (dVdt)，實(shí)現(xiàn)涌入電流保護(hù)
• 高電平有效使能輸入，帶可調(diào)節(jié)欠壓鎖定 (UVLO)
• 過熱保護(hù) (OTP) 以確保實(shí)現(xiàn)FET SOA保護(hù)，確保FET SOA：12W√s
• 集成式FET運(yùn)行狀況監(jiān)測和報(bào)告
• 模擬芯片溫度監(jiān)測器輸出 (TEMP)
• 專用故障指示引腳 (FLT)
• 電源良好指示引腳 (PG)
• 未實(shí)現(xiàn)的通用快速比較器
• 4.5mm x 5mm、0.6mm間距QFN封裝，電源引腳和GND引腳之間的間隙為29mil
• 工作溫度范圍：-40°C至+125°C
• 無鉛

功能框圖

TPS25985x 80A可堆疊電子保險(xiǎn)絲技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述

TPS25985x是德州儀器(TI)推出的一款高集成度電子保險(xiǎn)絲(eFuse)解決方案，采用4.5mm×5mm QFN-26封裝。該器件支持4.5V至16V工作電壓范圍，集成0.59mΩ超低導(dǎo)通電阻MOSFET，額定電流高達(dá)80A峰值，專為服務(wù)器、高性能計(jì)算、數(shù)據(jù)中心交換機(jī)和路由器等高功率應(yīng)用設(shè)計(jì)。

?核心特性?：

• ?超高電流能力?：支持60A RMS連續(xù)電流和80A峰值電流
• ?可并聯(lián)擴(kuò)展?：支持無限并聯(lián)擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)更高電流支持
• ?精準(zhǔn)電流監(jiān)測?：±1.4%精度電流監(jiān)測，>500kHz帶寬
• ?多重保護(hù)機(jī)制?：
  • 可調(diào)過流保護(hù)(10-60A, ±6%精度)
  • <200ns快速短路保護(hù)
  • 16.6V固定過壓保護(hù)
  • 可調(diào)浪涌電流控制(dVdt)
• ?智能熱管理?：集成12W√s FET安全工作區(qū)保護(hù)
• ?全面診斷功能?：FET健康監(jiān)測、溫度監(jiān)測、故障指示

二、關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)

1. 并聯(lián)架構(gòu)設(shè)計(jì)

TPS25985x采用創(chuàng)新的并聯(lián)同步技術(shù)：

• ?主動(dòng)電流共享?：通過IMON引腳實(shí)現(xiàn)各器件間的實(shí)時(shí)電流均衡
• ?狀態(tài)同步?：通過SWEN引腳實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)/關(guān)斷時(shí)序同步
• ?熱均衡?：TEMP引腳輸出最熱器件的結(jié)溫信息

?并聯(lián)配置要點(diǎn)?：

• 主設(shè)備MODE引腳懸空，從設(shè)備MODE接地
• 所有器件SWEN、IMON、IREF引腳互連
• RIMON=(VIREF)/(GIMON×IOCP_TOTAL)
• RILIM=(1.1×N×RIMON)/3 (N為并聯(lián)數(shù)量)

2. 保護(hù)電路架構(gòu)

?四級保護(hù)機(jī)制?：

1. ?浪涌控制?：通過DVDT電容調(diào)節(jié)輸出壓擺率(9.79V/ms@3.3nF)
2. ?啟動(dòng)限流?：通過ILIM電阻設(shè)置(5.7-52.8A可調(diào))
3. ?穩(wěn)態(tài)過流保護(hù)?：帶可調(diào)消隱時(shí)間(0-16.5ms@22nF)
4. ?快速短路保護(hù)?：固定閾值(99-290A)和可調(diào)閾值(2×IOCP)

三、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 數(shù)據(jù)中心12V/3.6kW電源路徑保護(hù)

?設(shè)計(jì)參數(shù)?：

• 輸入電壓：10.8-13.2V
• 最大負(fù)載：300A DC
• 輸出電容：55mF
• 過流閾值：330A(1.1×滿載)

?關(guān)鍵元件選型?：

• ?并聯(lián)數(shù)量?：5個(gè)器件(N=300A/60A)
• ?DVDT電容?：33nF(實(shí)現(xiàn)1.2V/ms壓擺率)
• ?IREF電阻?：40.2kΩ(產(chǎn)生1V參考)
• ?IMON電阻?：167Ω(設(shè)置330A保護(hù)閾值)
• ?ILIM電阻?：300Ω(各器件獨(dú)立設(shè)置)

?PCB布局要點(diǎn)?：

• 對稱布局功率路徑
• 每器件VDD端接10Ω+2.2μF濾波
• 保持SWEN走線短于15mm
• 功率地單點(diǎn)連接

2. 保護(hù)元件選型

?TVS二極管?：

• 4×SMDJ12A并聯(lián)
• 箝位電壓<20V(IN引腳絕對值)

?肖特基二極管?：

• 3×SBR10U45SP5并聯(lián)
• IFSM>660A(2×IOCP)

四、性能參數(shù)

1. 電氣特性(VIN=12V)

2. 熱性能參數(shù)

五、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. ?散熱設(shè)計(jì)?：
   • 使用2oz銅厚PCB
   • 每器件添加≥16個(gè)φ0.3mm散熱過孔
   • 強(qiáng)制風(fēng)冷下可支持60A連續(xù)電流
2. ?并聯(lián)注意事項(xiàng)?：
   • 主從器件ILIM電阻需差異配置
   • TEMP引腳并聯(lián)時(shí)需加10kΩ上拉(N>6時(shí))
   • 保持SWEN走線等長(ΔL<5mm)
3. ?保護(hù)設(shè)置驗(yàn)證?：
   • 使用22nF ITIMER電容驗(yàn)證16ms消隱時(shí)間
   • 實(shí)測IMON線性度(誤差<±1%@50A)
   • 驗(yàn)證并聯(lián)均流度(ΔI<10%)