Texas Instruments TPS25981x 2.7V至16V 10A電子保險(xiǎn)絲是高度集成的電路保護(hù)和電源管理解決方案，采用小型封裝。這些器件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、電壓浪涌和過多浪涌電流。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS25981x 2.7V至16V 10A電子保險(xiǎn)絲數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

通過一個(gè)外部電容器即可調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)換率和浪涌電流。如果輸入超過可調(diào)過壓閾值，則通過切斷輸出來(lái)保護(hù)負(fù)載免受輸入過壓情況的影響。這些器件通過主動(dòng)限制電流（啟動(dòng)時(shí)）或斷開電路（穩(wěn)態(tài)時(shí)）來(lái)響應(yīng)輸出過載。過流保護(hù)閾值以及瞬態(tài)過流消隱定時(shí)器均可由用戶調(diào)節(jié)。限流控制引腳還可用作模擬負(fù)載電流監(jiān)控器。

Texas Instruments TPS25981x采用2mm × 2mm、10引腳HotRod? QFN封裝，可減小系統(tǒng)占位面積，提高散熱性能。該器件的工作結(jié)溫范圍為–40°C至+125°C。

特性

• 寬工作輸入電壓范圍：2.7V至16V
  • 絕對(duì)最大電壓：20V
• 具有低導(dǎo)通電阻的集成式FET（R on =6mΩ（典型值））
• 快速過壓保護(hù)
  • 可調(diào)節(jié)過壓鎖定 (OVLO)，響應(yīng)時(shí)間為1.2μs（典型值）
• 過流保護(hù)，具有負(fù)載電流監(jiān)控器輸出 (ILM)
  • 斷路器響應(yīng)
  • 可調(diào)閾值 (I LIM )：1.5A至11A
    • 精度：±10%（I LIM >5A時(shí)）
  • 可調(diào)瞬態(tài)消隱定時(shí)器 (ITMER)，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)2 x ILIM峰值電流
  • 輸出負(fù)載電流監(jiān)控精度：±10% (I OUT ≥3A)
• 快速跳閘響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)
  • 響應(yīng)時(shí)間：640ns（典型值）
  • 可調(diào)（2 × I LIM ）和固定閾值
• 高電平有效使能輸入，帶可調(diào)節(jié)欠壓鎖定閾值 (UVLO)
• 低電平有效使能輸入，帶可調(diào)節(jié)欠壓鎖定閾值 (OVLO)
• 可調(diào)節(jié)的輸出轉(zhuǎn)換率控制 (dV/dt)
• 可選擇驅(qū)動(dòng)外部FET，用于禁用/關(guān)閉狀態(tài)下的反向電流阻斷
• 過熱保護(hù)
• 快速輸出放電
• 數(shù)字輸出
  • 電源良好 (PG) 和故障指示 (FLT)
• UL 2367認(rèn)證（進(jìn)行中）
• IEC 62368 CB認(rèn)證（進(jìn)行中）
• 占位面積小：QFN 2mm × 2mm，0.45mm腳距

簡(jiǎn)化示意圖

TPS25981x電子保險(xiǎn)絲：高性能電路保護(hù)解決方案

一、產(chǎn)品概述

Texas Instruments的TPS25981x系列是一款集成度高、性能優(yōu)異的電子保險(xiǎn)絲(eFuse)解決方案，專為2.7V至16V電壓范圍內(nèi)的電路保護(hù)而設(shè)計(jì)。該系列器件在僅2mm×2mm的小型QFN封裝中集成了6mΩ(典型值)的低導(dǎo)通電阻功率MOSFET，可支持高達(dá)10A的連續(xù)電流，為現(xiàn)代電子系統(tǒng)提供全面的過流、過壓和熱保護(hù)功能。

?主要特點(diǎn)?：

• 寬輸入電壓范圍：2.7V至16V(絕對(duì)最大值20V)
• 超低導(dǎo)通電阻：典型值僅6mΩ
• 可調(diào)過壓鎖定(OVLO)保護(hù)，響應(yīng)時(shí)間僅1.2μs(典型值)
• 可調(diào)過流保護(hù)閾值(1.5A至11A)
• 可編程瞬態(tài)過流消隱定時(shí)器(ITIMER)
• 輸出負(fù)載電流監(jiān)控功能，精度±10%(IOUT≥3A)

二、關(guān)鍵技術(shù)與功能解析

1. 多重保護(hù)機(jī)制

TPS25981x提供了四層級(jí)聯(lián)式保護(hù)架構(gòu)：

1. ? 可調(diào)輸出轉(zhuǎn)換速率控制(dVdt) ?：通過外部電容(CdVdt)設(shè)置啟動(dòng)斜率，抑制浪涌電流
2. ? 可調(diào)過流閾值(ILIM) ?：通過ILM引腳電阻(RILM)設(shè)置1.5A-11A的保護(hù)閾值
3. ? 可擴(kuò)展快速跳閘閾值(ISC) ?：設(shè)置為2×ILIM，響應(yīng)嚴(yán)重過流
4. ? 固定快速跳閘閾值(IFT) ?：39.5A固定閾值，應(yīng)對(duì)硬短路

2. 精確的電流監(jiān)控

器件內(nèi)置高精度電流監(jiān)測(cè)電路，通過ILM引腳提供與負(fù)載電流成比例的模擬輸出(95.3μA/A典型增益)。該功能使系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控功率路徑狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)和故障分析。

3. 熱管理

集成溫度傳感器在結(jié)溫超過154°C(典型值)時(shí)觸發(fā)熱關(guān)斷，提供10°C的遲滯帶。TPS259814A型號(hào)支持自動(dòng)重試功能，而TPS259814L型號(hào)則在故障后保持鎖定狀態(tài)直至手動(dòng)復(fù)位。

三、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 光學(xué)模塊保護(hù)

在QSFP-DD等高速光模塊應(yīng)用中，TPS25981x可確保嚴(yán)格的電壓調(diào)節(jié)(±5%)。其超低導(dǎo)通電阻(6mΩ典型值)僅產(chǎn)生約0.55%的電壓降(5.5A負(fù)載時(shí))，為敏感的激光驅(qū)動(dòng)器電路提供清潔電源。

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

• 使用ModPrsL信號(hào)控制EN/OVLO引腳，實(shí)現(xiàn)熱插拔管理
• 設(shè)置CdVdt=2200pF可獲得1.5V/ms的上升速率，限制浪涌電流至15mA
• RILM=1kΩ設(shè)定6.5A過流閾值，CITIMER=6.8nF提供5ms消隱時(shí)間

2. 并聯(lián)配置

對(duì)于需要更高電流的應(yīng)用，可采用主從式并聯(lián)配置：

• 主器件先行啟動(dòng)，完成浪涌控制后通過PG信號(hào)使能從器件
• 穩(wěn)態(tài)下兩器件均流工作，總電流能力提升至20A
• 確保PCB布局對(duì)稱性以優(yōu)化均流性能

四、布局與可靠性考慮

1. ?電源去耦?：在IN引腳附近放置≥0.1μF陶瓷電容，盡量減小環(huán)路面積
2. ?熱設(shè)計(jì)?：充分利用IN和OUT焊盤進(jìn)行散熱，建議使用熱過孔陣列
3. ?信號(hào)完整性?：
   • 保持ILM、ITIMER和dVdt走線短直
   • ILM引腳寄生電容應(yīng)<50pF以確保穩(wěn)定性
4. ?瞬態(tài)抑制?：
   • 添加OUT-GND肖特基二極管吸收負(fù)向瞬變
   • 在輸出端放置≥1μF低ESR電容緩沖電壓波動(dòng)

五、選型指南