图 3-4 展示了一种最能描述 TIDA-020065 的状态机。最初，MCU 启动并进入预充电模式，为负载电容器充电 15ms。在这个 15ms 周期到期后，系统会通过将 nLPM 拉为高电平以切换到工作模式。

图 3-4 TIDA-020065 状态机

在工作状态下，主 FET 被驱动，负载高达 30A。可以按下 S3 将系统从工作模式切换到低功耗模式。S2 还可用于在编程的时间电流保险丝特性之间切换。

MSPM01306 的 ADC 外设每 100μs 收集一次样本，以在工作模式下持续监测输出电流。当检测到过载电流时，系统立即从工作模式切换到关断模式。根据电流脉冲活动的时间长度和脉冲的高度，软件使用编程的时间电流特性来保护线束和负载，以达到图 3-5 所示的电流范围。

图 3-5 TIDA-020065 时间电流特性

软件 I²t 算法重现了实际熔断型保险丝的行为；在峰值负载瞬变或其他过流超过导线电流能力并损坏车辆线路之前，输出会关闭。I²t 算法通过方程式 10 得以最佳解释。

其中

• I²t 是熔断型保险丝常数
• I_Nom 是所用保险丝通道的标称电流额定值
• t_Shutdown 是检测到过流时保险丝的预期关断时间

为了更好地模拟实际保险丝，每次进行 ADC 采样时都会从 测量值中减去 。该附加功能使智能保险丝能够在 Inom 阈值下运行，并避免由于正常负载瞬变而错误关断。

为了绕过只能在最大可监测电流（该设计中为 66A）下运行 I²t 算法的限制，添加了固定延迟关断阈值，以在达到 SC 阈值之前在固定时间内关闭输出。尽管该设计选择了 4ms 作为固定延迟关断时间，但应根据系统中允许的电流脉冲来设置此时间。

当发生保险丝关断或固定延迟关断时，系统切换到冷却模式，此时 INP 被拉至低电平，允许系统从过载事件中恢复。默认情况下，MSPM0L1306-Q1 会在 4s 内再次自动将 INP 拉至高电平，以恢复输出。尽管如此，可以通过将 TP14 拉至低电平来配置软件，以实现冷却模式下的锁存行为。输出现在无限期保持关闭，直到通过按下 S2 或 S3 收到用户输入为止。将此行为与熔断型保险丝进行比较表明，必须更换熔断型保险丝，而该设计可以提供可复位的过流保护。在更接近现实的应用中，软件会考虑车辆线路的发热情况，以确保有足够的时间冷却线束。

为了实现立即关断，使用了 TPS1213-Q1 的短路保护功能。nFLT 被拉至低电平，以向 MSPM0L1306-Q1 发出检测到硬件故障的信号。在此状态下，按下 S2 或 S3 会切换 INP，从而清除 TPS1213-Q1 的 SC 保护锁存。