ZHCSUJ5 March 2025 TPS1689
ADVANCE INFORMATION
對于所需電流高于單個 TPS1689 所支持電流的系統(tǒng),可以將 TPS1689 與一個或多個 TPS1685x 器件并聯(lián),以提供所需的總系統(tǒng)電流。由于傳統(tǒng)電子保險絲的路徑電阻不匹配(包括各個器件的 RDSON 差異以及寄生 PCB 布線電阻),因此在穩(wěn)定狀態(tài)期間它們無法平均分?jǐn)傠娏鳌_@種情況可能會導(dǎo)致系統(tǒng)中出現(xiàn)多個問題:
一些器件承載的電流始終高于另一些器件,這可能導(dǎo)致這些器件的故障加速,并導(dǎo)致系統(tǒng)整體運(yùn)行壽命縮短。
因此,承載更高電流的電路板、器件、跡線和通孔上會形成熱點,從而導(dǎo)致 PCB 的可靠性問題。此外,這一問題使熱建模和電路板熱管理對設(shè)計人員而言更具挑戰(zhàn)性。
承載更高電流的器件可能會過早達(dá)到其各自的斷路器閾值,即使系統(tǒng)總負(fù)載電流低于整體斷路器閾值也是如此。此操作可能會導(dǎo)致電子保險絲鏈在正常運(yùn)行期間誤跳變。這會降低并聯(lián)鏈的載流能力。換句話說,與單個電子保險絲的電流額定值總和相比,必須降低并聯(lián)電子保險絲鏈的電流額定值。此降低額定值系數(shù)取決于路徑電阻不匹配、并聯(lián)器件數(shù)量和各個電子保險絲斷路器精度。
降低額定值的需要會對系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)生不利影響。設(shè)計人員不得不做出以下權(quán)衡之一:
將系統(tǒng)的工作負(fù)載電流限制在電子保險絲鏈的降額后過電流閾值以下。本質(zhì)上,這意味著平臺功能低于電源 (PSU) 所支持的水平。
增加整體斷路器閾值,從而允許所需的系統(tǒng)負(fù)載電流通過而不會發(fā)生跳變。因此,電源 (PSU) 必須略大,以在故障期間提供更高的電流,從而解決整體斷路器精度下降的問題。
無論在哪種情況下,系統(tǒng)的電源利用率都會很差,這可能意味著系統(tǒng)吞吐量不理想或安裝和運(yùn)營成本增加,或兩者兼而有之。
TPS1689 和 TPS1685x 器件使用專有技術(shù)來解決這些問題,并通過根據(jù)需要并聯(lián)盡可能多的電子保險絲來提供無限可擴(kuò)展性。并聯(lián)電子保險絲不會產(chǎn)生嚴(yán)重不均衡的電流或任何精度下降。
為了使該方案正常工作,必須按以下方式連接器件:
將所有器件的 SWEN 引腳連接在一起。
必須將所有器件的 IMON 引腳連接在一起。連接在一起的 IMON 引腳上的 RIMON 電阻值可以使用方程式 9 計算得出。
必須將所有器件的 IREF 引腳連接在一起。TPS1689 使用其內(nèi)部 DAC 為整個鏈生成 VIREF 基準(zhǔn)電壓,可以通過向 VIREF 寄存器寫入 PMBus? 進(jìn)行編程。這樣可以在系統(tǒng)運(yùn)行期間動態(tài)調(diào)整過流保護(hù)閾值。還可以通過外部低阻抗精確基準(zhǔn)電壓源驅(qū)動 IREF 引腳。
每個器件的啟動電流限制和有源電流均流閾值固定為 Istart-up。如果電流嘗試超過 Istart-up,則每個器件會將其限制為該值。
當(dāng)在穩(wěn)定狀態(tài)下流過任何電子保險絲的電流超過通過 RILIM(其電阻值根據(jù)方程式 10 計算得出)設(shè)置的單獨(dú)均流閾值時,將啟用主動均流方案。
當(dāng)系統(tǒng)總電流超過系統(tǒng)過流(斷路器)閾值 (IOCP(TOTAL)) 時,主動均流方案將停用。