Texas Instruments TPS2597 2.7V至23V 7A電子保險絲是一套高度集成的電路保護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。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS2597 2.7V至23V 7A電子保險絲數據手冊.pdf

輸出轉換率和浪涌電流可使用單個外部電容器進行調節。通過將輸出鉗位到安全的固定最大電壓（引腳可選），可保護負載免受輸入過壓情況的影響。如果輸入超過可調過壓閾值，則通過切斷輸出來保護負載。該器件通過主動限制電流或斷開電路來響應輸出過載。輸出電流限制閾值以及瞬態過流消隱定時器均可由用戶調節。限流控制引腳還可用作模擬負載電流監控器。

Texas Instruments TPS2597器件采用2mm x 2mm、10引腳HotRod? QFN封裝，可提高散熱性能，減小系統占位面積。這些器件的工作結溫范圍為-40°C至+125°C。

特性

• 寬工作輸入電壓范圍：2.7V至23V
  • 絕對最大值為28V
• 具有低導通電阻的集成式FET（Ron = 9.8mΩ（典型值））
• 快速過壓保護
  • 過壓保護鉗位 (OVC)，引腳可選閾值（3.89V、5.76V、13.88V），響應時間為5μs（典型值）
  • 可調節過壓鎖定 (OVLO)，響應時間為1.2μs（典型值）
• 過流保護，具有負載電流監控器輸出 (ILM)
  • 有源電流限制或斷路器選項
  • 可調閾值 (I LIM )：0.87A至7.7A
    • ILIM > 1.74A時準確度為±10%
  • 可調瞬態消隱定時器 (ITMER)，可實現高達2 x ILIM峰值電流
  • 輸出負載電流監控準確度：±8%（最大值）
• 快速跳閘響應，實現短路保護
  • 響應時間：550ns（典型值）
  • 可調（2 × I LIM ）和固定閾值
• 高電平有效使能輸入，帶可調節欠壓鎖定閾值 (UVLO)
• 可調節的輸出轉換率控制 (dVdt)
• 過溫保護
• 數字輸出
  • 故障指示 (FLT)
  • 電源良好指示 (PG)，具有可調閾值 (PGTH)
• UL 2367認證（進行中）
• IEC 62368 CB認證（進行中）
• 占位面積小：QFN 2mm x 2mm，0.45mm腳距

功能框圖

德州儀器TPS2597xx電子保險絲技術解析與應用指南

一、產品概述

德州儀器(TI)的TPS2597xx系列是一款高度集成的電子保險絲(eFuse)解決方案，專為2.7V至23V電壓范圍的系統設計。該系列器件在緊湊的2mm×2mm QFN封裝中集成了9.8mΩ(典型值)的低導通電阻MOSFET，可支持高達7A的連續電流，為現代電子系統提供全面的電路保護功能。

作為TI HotRod? QFN封裝家族的一員，TPS2597xx在-40°C至+125°C的結溫范圍內工作，特別適用于空間受限且需要可靠保護的應用場景。器件通過了UL 2367認證(IEC 62368-1 CB認證)，為安全關鍵型應用提供了額外的保障。

二、關鍵特性與技術優勢

1. ?寬輸入電壓范圍?：2.7V-23V工作范圍(28V絕對最大值)，覆蓋大多數低壓應用場景
2. ?精準電流監測?：
   • 可調閾值(0.87A-7.7A)
   • ±10%精度(ILIM > 1.74A時)
   • 負載電流監測輸出(ILM)精度達±8%
3. ?多重保護機制?：
   • ?過壓保護?：可配置為鉗位(OVC)或鎖定(OVLO)模式
     • OVC提供3.89V/5.76V/13.88V三檔可選閾值
     • OVLO閾值可調，響應時間僅1.2μs(典型值)
   • ?過流保護?：支持主動限流或斷路器兩種模式
     • 短路響應時間550ns(典型值)
     • 可調瞬態過流消隱定時器(ITIMER)
   • ?熱保護?：154°C(典型值)過熱關斷
4. ?靈活配置選項?：
   • 可調輸出壓擺率控制(dVdt)
   • 可調欠壓鎖定(UVLO)
   • 故障指示(FLT)或電源良好(PG)數字輸出

三、典型應用場景

1. ?服務器與計算平臺?：
   • 主板電源保護
   • 附加卡熱插拔管理
   • 防止背板連接故障
2. ?企業存儲系統?：
   • RAID控制器
   • HBA/SAN設備
   • eSSD固態存儲
3. ?醫療電子設備?：
   • 病人監護儀
   • 便攜式醫療設備
4. ?消費與工業電子?：
   • 電動工具
   • POS終端
   • 智能手機/平板電腦

四、功能模塊深度解析

4.1 電壓保護系統

TPS2597xx提供雙重過壓保護策略：

• ?OVC模式?(TPS25972x)：通過OVCSEL引腳選擇3.89V/5.76V/13.88V固定鉗位閾值，響應時間5μs
• ?OVLO模式?(TPS25970x/4x)：通過外部電阻分壓器設置自定義鎖定閾值，響應時間1.2μs

欠壓保護(UVLO)可通過EN/UVLO引腳配置，典型閾值1.2V(上升)/1.1V(下降)，防止系統在電壓不足時異常工作。

4.2 電流保護系統

器件提供三級電流保護層級：

1. ?瞬態過流容忍?：通過ITIMER電容設置消隱時間(典型值1.05V-2.57V范圍)
2. ?主動電流限制?：通過RILM電阻設置閾值(0.87A-7.7A)
3. ?快速短路保護?：固定為2×ILIM閾值，響應時間<550ns

4.3 熱管理與系統控制

集成溫度傳感器在結溫超過154°C時觸發保護，10°C滯回防止振蕩。通過DVDT引腳電容可精確控制啟動斜率(21.45V/ms至0.901V/ms可調)，有效抑制浪涌電流。

五、設計實踐指南

5.1 選型參考

5.2 布局建議

1. ?熱設計?：利用封裝底部的熱焊盤，建議至少8個0.3mm熱過孔連接到PCB地平面
2. ?去耦電容?：IN引腳就近放置4.7μF以上陶瓷電容
3. ?信號走線?：保持ILM、ITIMER等模擬信號遠離高頻開關節點

5.3 典型配置示例

?12V系統過流保護配置?：

1. 選擇RILM=715Ω設置7A限流閾值
2. 配置CITIMER=1nF設置約1ms消隱時間
3. 使用CdVdt=1.8nF獲得1.56V/ms軟啟動斜率
4. OVLO分壓電阻設置為16V觸發點

六、性能測試數據

根據官方測試結果：

• 導通電阻典型值9.8mΩ@12V/3A/25°C
• 靜態電流典型值413μA(TPS25970x)
• 短路響應時間<600ns
• 熱關斷恢復時間典型14ms