ZHCSRU9A July 2024 – September 2025 TPS546C25
PRODUCTION DATA
對于同步降壓轉換器，電感器電流在高側 MOSFET 導通時間（ON 時間）內以線性速率增加，該速率由輸入電壓、輸出電壓和輸出電感值決定。在低側 MOSFET 導通時間（OFF 時間）內，該電感器電流根據壓擺率（由輸出電壓和輸出電感值決定）線性降低。在關斷期間，即使壓擺率為負值，電感器通常也會從器件 SW 節點流向負載，該器件即拉出電流，輸出電流聲明為正值。本節介紹基于正低側電流的過流限制功能。下一節將介紹基于負低側電流的過流限制功能。
TPS546C25 器件中的正過流限制 (OCL) 功能用于逐周期鉗制低側谷值電流。關斷期間會通過檢測流經低側 MOSFET 的電流來監測電感器電流。當檢測到的低側 MOSFET 電流保持在選定的 OCL 閾值以上時，低側 MOSFET 保持導通，直到檢測到的電流水平低于選定的 OCL 閾值。此操作會延長關斷時間，并推遲下一個導通時間（高側 MOSFET 導通）。因此，會設置 STATUS_IOUT 中的 OCL 位，并且器件提供的平均輸出電流也會降低。只要負載拉動重負載（檢測到的低側谷值電流 超過所選的 OCL 閾值），該器件便會繼續在此鉗位模式下運行，從而延長當前的關斷時間并推遲下一個導通時間。該器件沒有實現直接連接到過流限制電路的故障響應電路，而是使用 VOUT 跟蹤 UVF 功能在發生過流故障時關斷器件。在過流事件期間，由負載吸收的電流 (IOUT) 超過由器件提供給輸出電容器的電流，因此，輸出電壓趨于降低。最終，當輸出電壓降至選定的欠壓故障閾值以下時，VOUT 跟蹤 UVF 比較器將檢測到這一情況，并在 UVF 響應延遲（可在 VOUT_UV_FAULT_RESPONSE 寄存器中編程）后關斷器件。然后，該器件根據在 VOUT_UV_FAULT_RESPONSE 寄存器中選擇的 bit[3] RESTART 來響應跟蹤 UVF 觸發器。在 RESTART 位未設置（值為“0”）的情況下，該器件將閉鎖高側和低側驅動器。清除閉鎖的方法是復位 VCC 或切換 EN 引腳。在設置了 RESTART 位（值為“1”）的情況下，該器件進入斷續模式，并在 56ms 的斷續睡眠時間過后自動重新啟動，并且不限制重新啟動的嘗試次數。換句話說，對過流故障的響應由編程的 UVF 響應進行設置。
如果在軟啟動斜坡期間出現 OCL 條件，該器件仍會在運行時采用基于檢測到的低側谷值電流的逐周期電流限制。這種運行方式可以限制充入輸出電容器的能量，因此輸出電壓的上升速度可能慢于所需的軟啟動壓擺率。在軟啟動期間，VOUT 跟蹤 UVF 比較器被禁用，因此，該器件不會響應 UVF 事件。軟啟動完成后將啟用 VOUT 跟蹤 UVF 比較器，然后該器件開始響應 UVF 事件。
該器件的 OCL 功能是通過模擬電路檢測低側谷值電流而實現的，與集成式模數轉換器 (ADC) 無關。遙測模擬前端在每個低側 MOSFET 導通時間自始至終從低側電流檢測電路和平均低側 MOSFET 電流獲得輸入。通過這種方法，遙測子系統會報告負載電流 (IOUT)，這是電感器電流的平均值，但不是峰值或谷值。