ZHCSU77 December   2023 TPS281C100

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 器件选项
  6. 引脚配置和功能
  7. 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 SNS 时序特性
    7. 6.7 开关特性
    8. 6.8 典型特性
  8. 参数测量信息
  9. 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 器件功能模式
    4. 8.4 工作模式
    5. 8.5 特性说明
      1. 8.5.1 精确的电流检测
        1. 8.5.1.1 高精度检测模式
      2. 8.5.2 可编程电流限制
        1. 8.5.2.1 短路和过载保护
        2. 8.5.2.2 电容充电
      3. 8.5.3 电感负载关断钳位
      4. 8.5.4 电感负载消磁
      5. 8.5.5 全面保护和诊断
        1. 8.5.5.1 开路负载检测
        2. 8.5.5.2 热保护行为
        3. 8.5.5.3 欠压闭锁 (UVLO) 保护
        4. 8.5.5.4 反极性保护
        5. 8.5.5.5 MCU I/O 保护
        6. 8.5.5.6 诊断使能功能
        7. 8.5.5.7 接地丢失
  10. 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
        1. 9.2.1.1 IEC 61000-4-4 EFT
        2. 9.2.1.2 IEC 61000-4-5 浪涌
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1 选择 RILIM
        2. 9.2.2.2 选择 RSNS
    3. 9.3 电源相关建议
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
        1. 9.4.1.1 EMC 注意事项
      2. 9.4.2 布局示例
        1. 9.4.2.1 不采用接地网络的 PWP 布局
        2. 9.4.2.2 采用接地网络的 PWP 布局
        3. 9.4.2.3 不采用接地网络的 DNT 布局
      3. 9.4.3 散热注意事项
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 接收文档更新通知
    2. 10.2 支持资源
    3. 10.3 商标
    4. 10.4 静电放电警告
    5. 10.5 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

精确的电流检测

内部实现了电流检测功能,无需进一步校准,即可实现更好的实时监测效果和更准确的诊断。电流镜用于提供 1/KSNS 的负载电流,流入 SNS 引脚和 GND 之间的外部电阻器,等于 SNS 引脚上的电压。

KSNS 为输出电流与检测电流之比。电气特性中引用的 KSNS 的精度值确实考虑了温度和电源电压。每个器件在生产时都经过内部校准,因此大多数情况下不需要用户进行后校准。

SNS 引脚上的最大输出电压被钳位至 VSNSFH,即故障电压电平。为了确保该电压不高于系统可以承受的电压,TI 已将进入 DIAG_EN 引脚的电压与 SNS 引脚上的最大电压输出相关联。如果 DIAG_EN 介于 VIH 和 3.3V 之间,则 SNS 引脚上的最大输出将为 ~3.3V。但是,如果 DIAG_EN 上的电压高于 3.3V,则故障 SNS 电压 VSNSFH 将跟踪该电压(高达 5V)。这样做是因为通过 DIAG_EN 为诊断供电的 GPIO 电压输出将接近同一微控制器内可接受的最大 ADC 电压。因此,可以选择检测电阻值 RSNS,以尽可能地扩大系统所需测量的电流范围。应根据应用需求选择 RSNS 值。对于系统需要测量的最小负载电流 ILOAD,min,最大可用 RSNS 值受 ADC 最小可接受电压 VADC,min 限制。可接受的最小 RSNS 值必须确保 VSNS 电压低于 VSNSFH 值,以便系统可以确定故障。通过 SNS 引脚的最大可读电流 ILOAD,max × RSNS 与 VSNSFH 之间的差值称为余量电压 VHR。余量电压由系统确定,但很重要,以便最大可读电流不触发故障情况。因此,RSNS 的最小值必须是 VSNSFH 与 VHR 之差,乘以检测电流比 KSNS,然后除以系统需要测量的最大负载电流 ILOAD,max。此边界公式如方程式 1 所示。

方程式 1. VADC,min × KSNS / ILOAD,min ≤ RSNS ≤ (VSNSFH – VHR) × KSNS/ILOAD,max
GUID-00081A4E-3CF1-4AD8-AB02-0FB0F1AA30B6-low.svg 图 8-2 电流检测引脚上的电压指示

系统要读取的最大电流 ILOAD,max 需要低于电流限制阈值,因为一旦电流限制阈值跳变,VSNS 值将变为 VSNSFH。此外,测量中的电流应低于 4A,以确保电流检测输出不饱和。

GUID-64A9B72B-57F0-42E9-9580-3C0B326EE531-low.svg图 8-3 电流检测和电流限制方框图

因为该方案会根据来自 MCU 的电压进行调整。无需在 SNS 引脚上使用齐纳二极管来防止高电压。