JAJSOU6A October   2023  – October 2025 TPS2HCS10-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 デバイス比較表
  6. 5 ピン構成および機能
    1. 5.1 バージョン A パッケージ
    2. 5.2 ピン配置 - バージョン A
    3. 5.3 バージョン B パッケージ
    4. 5.4 ピン配置 - バージョン B
  7. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 SPI のタイミング要件
    7. 6.7 スイッチング特性
    8. 6.8 代表的特性
  8. 7 パラメータ測定情報
  9. 8 詳細説明
    1. 8.1 概要
    2. 8.2 機能ブロック図
    3. 8.3 機能説明
      1. 8.3.1 保護メカニズム
        1. 8.3.1.1 過電流保護
          1. 8.3.1.1.1 突入時間 — 過電流保護
          2. 8.3.1.1.2 過電流保護 — 定常状態動作
          3. 8.3.1.1.3 プログラマブル ヒューズ保護
          4. 8.3.1.1.4 即時シャットダウン過電流保護 (IOCP)
          5. 8.3.1.1.5 自動再試行とラッチ オフ動作
        2. 8.3.1.2 サーマル シャットダウン
        3. 8.3.1.3 逆極性バッテリ
      2. 8.3.2 診断機能
        1. 8.3.2.1 ADC 内蔵
        2. 8.3.2.2 デジタル電流センス出力
        3. 8.3.2.3 出力電圧測定
        4. 8.3.2.4 MOSFET 温度測定
        5. 8.3.2.5 ドレイン - ソース間電圧 (VDS) の測定
        6. 8.3.2.6 VBB 電圧の測定
        7. 8.3.2.7 VOUT のバッテリへの短絡とオープン負荷
          1. 8.3.2.7.1 チャネル出力 (FET) が有効な測定
          2. 8.3.2.7.2 チャネル出力がディスエーブルの検出
      3. 8.3.3 並列モード動作
    4. 8.4 デバイスの機能モード
      1. 8.4.1 状態遷移図
      2. 8.4.2 出力制御
      3. 8.4.3 SPI モード動作
      4. 8.4.4 障害通知
      5. 8.4.5 SLEEP
      6. 8.4.6 CONFIG/ACTIVE
      7. 8.4.7 LIMP_HOME 状態 (バージョン A のみ)
      8. 8.4.8 バッテリ電源入力 (VBB) 低電圧
      9. 8.4.9 低消費電力 (LPM) 状態
        1. 8.4.9.1 MANUAL_LPM 状態
        2. 8.4.9.2 AUTO_LPM 状態
    5. 8.5 TPS2HCS10-Q1 のレジスタ
  10. 9 アプリケーションと実装
    1. 9.1 アプリケーション情報
    2. 9.2 代表的なアプリケーション
      1. 9.2.1 設計要件
      2. 9.2.2 詳細な設計手順
        1. 9.2.2.1 熱に関する注意事項
        2. 9.2.2.2 容量性充電モードの設定
      3. 9.2.3 アプリケーション曲線
    3. 9.3 電源に関する推奨事項
    4. 9.4 レイアウト
      1. 9.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 9.4.2 レイアウト例
  11. 10デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 10.1 サード・パーティ製品に関する免責事項
    2. 10.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 10.3 サポート・リソース
    4. 10.4 商標
    5. 10.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 10.6 用語集
  12. 11改訂履歴
  13. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

並列モード動作

PARALLEL_12 ビットが 1 に設定されている場合、デバイスは並列モードをサポートし、デバイスの出力を外部で互いに接続して、1 チャネルのデバイスとして動作させることができます。これにより、RON が約半分に低下し、連続出力電流が約 2 倍に増加します。

PARALLEL_12 ビットを設定する場合、設定を有効化するために両方のチャネルをオフにする必要があります。PARALLEL_12 ビットが有効になったかどうかを確認するため、DEV_CONFIG レジスタを読み取り、PARALLEL_12 ビットが 1 に設定されていることを検証できます。

以下のセクションでは、デバイスの並列モード固有のさまざまな構成および動作について説明します。以下のセクションで説明がない機能または用途の場合、デバイスの動作はその機能または用途のシングル チャネル動作と同じになります。

並列モードでのチャネル制御

並列モードでは、アクティブ状態のチャネル制御は TPS2HCS10A-Q1 の SW_STATE レジスタの CH1_ON ビットによってのみ設定されます。TPS2HCS10B-Q1 の場合、アクティブ状態のチャネル制御は DI1 ピンによってのみ設定されます。LIMP_HOME 状態の場合、チャネル制御は、DEV_CONFIG レジスタの CH1_LH_IN ビットによってのみ設定されます。

フォルト通知 - 並列モード

並列モードでは、いずれかまたは両方のチャネルでフォルトが発生した場合、両方のチャネルのフォルト フラグがそれぞれのフォルトでアサートされます。

診断 - 並列モード

並列モードでは、両方のチャネルで ADC 診断 (ISNS、VSNS、VBBSNS、VDS_SNS、TSNS) が使用できます。これらの診断は、各 CHx_CONFIG レジスタを使用して、チャネルごとに有効または無効にできます。

KSNS2 動作 (OL_ON_EN_CHx = 1 モードとも呼ばれます) に入るには、OL_ON_EN_CH1 ビットを 1 に設定する前に、出力電流を 2x IENTRY_OL_ON 未満にする必要があります。電流が 2x IENTRY_OL_ON を下回っていない場合、KSNS2 動作は開始されず、引き続き KSNS1 動作がアクティブになります。チャネルが KSNS2 で動作しており、出力電流が IEXIT_OL_ON の 2 を上回ると、デバイスは KSNS2 から KSNS1 に自動的に遷移します。ここで、OL_ON_EN_CH1 ビットは 0 にリセットされ、MOSFET のすべてがアクティブになります。電流が再度 2x IENTRY_OL_ON を下回ると、KSNS2 動作に再度遷移するには、OL_ON_EN_CH1 ビットを 1 に戻す必要があります。システムは、OL_ON_EN_CH1 = 0 を書き込むことで KSNS2 動作を手動で終了できます。KSNS2 動作で内蔵 ADC を使用して出力電流を測定するときは、システムは、出力電流測定が読み取られたときにデバイスが KSNS2 動作中であることを確認するため、OL_ON_EN_CH1 = 1 ビットを引き続き監視する必要があります。

オフ状態での開放負荷検出と、オフ状態でのバッテリ短絡検出設定は、CH1_CONFIG レジスタによってのみ設定されます。デバイスは、チャネル 1 の回路のみを有効化して、オフ状態の開放負荷とオフ状態のバッテリへの短絡を検出します。

突入期間 - 並列モードでの過電流保護

並列モードでは、オプションの突入期間の過電流保護は ILIM_CONFIG_CH1 レジスタのみによって設定されます。2 つの容量性充電モードのいずれかを、容量性充電や電流レギュレーションなしの並列モードで使用できます。この設定は CAP_CHRG_CH1 ビットで行います。突入期間の長さは、INRUSH_DURATION_CH1 によって設定されます。容量性充電の値は INRUSH_LIMIT_CH1 ビットによって設定されます。並列動作のためのデバイス全体の実効値は、INRUSH_LIMIT_CH1 の設定値の約 2 倍になります。

2 つの容量性充電モードに対応し、両方のチャネルの過電流保護とサーマル シャットダウン保護機能が有効になります。容性量充電なしのモードでは、いずれかのチャネルを流れる出力電流が INRUSH_LIMIT_CH1 の設定を上回ると、両方のチャネルがオフになります。どちらの容量性充電モードでも、どちらかのチャネルにサーマル シャットダウン フォルトが発生すると、両方のチャネルがオフになります。

オプションの突入期間における過電流保護用デバイスの構成方法の詳細については、表 8-3 を参照してください。

表 8-3 並列モードの突入期間過電流保護の設定方法
容量性充電モード (CAP_CHRG_CH1) 期間の設定方法 値の設定方法 PARALLEL_12 = 1 の場合の実効標準値
00 INRUSH_DURATION_CH1 [2:0] INRUSH_LIMIT_CH1 [3:0] 2x INRUSH_LIMIT_CH1 [3:0]
10 INRUSH_DURATION_CH1 [2:0] INRUSH_LIMIT_CH1 [3:0] 2x INRUSH_LIMIT_CH1 [3:0]

定常状態 - 並列モードでの過電流保護

並列モードでは、定常状態動作における即時シャットダウン過電流保護 (IOCP) は、ILIM_CONFIG_CH1 レジスタの ILIMIT_SET_CH1 ビットによってのみ設定されます。並列動作のためのデバイス全体の実効値は、ILIMIT_SET_CH1 設定の約 2 倍になります。

定常状態動作時に、いずれかのチャネルの過電流保護およびサーマル シャットダウン保護機能が有効になります。いずれかのチャネルを流れる出力電流が ILIMIT_SET_CH1 設定を上回ると、両方のチャネルがオフになります。

注:

並列モードでサポートされる ILIMIT_SET_CH1 の最大値は 20A です。CAP_CHRG_CH1 = 00 の場合、並列モードでサポートされる INRUSH_LIMIT_CH1 の最大値は 20A です。

定常状態 - 並列モードでの I2T 保護

並列モードでは、I2T 保護は I2T_CONFIG_CH1 レジスタによってのみ設定されます。I2T の INOM の値は NOM_CUR_CH1 ビットによって設定されます。並列動作のためのデバイス全体の実効値は、NOM_CUR_CH1 設定の約 2 倍になります。I2T スレッショルドの値は I2T_TRIP _CH1 ビットによって設定されます。並列動作のためのデバイス全体の実効値は、I2T_TRIP _CH1 の設定値の約 4 倍です。ISWCL の値は ISWCL_CH1 ビットで設定されます。並列動作のためのデバイス全体の実効値は ISWCL_CH1 設定の約 2 倍です。

並列モードでの I2T の有効化は、ILIM_CONFIG_CH1 レジスタの I2T_EN_CH1 ビットを通じてのみ行われます。

I2T 蓄積には、チャネル 1 の電流センスのみが使用されます。チャネル 1 の I2T_TRIP_CH1 の値を超えた場合、両方のチャネルがオフになります。

MANUAL_LPM - 並列モード

並列モードでは、MANUAL_LPM_ENTRY ビットにより MANUAL_LPM が入力されます。本デバイスは、MANUAL_LPM セクションで説明したシングル チャネルの動作と同様に動作しますが、以下の例外があります。

  • TPS2HCS10A-Q1 の場合、デバイスは MANUAL_LPM の終了時に AUTO_LPM_EXIT_CH1 設定のみを監視して、チャネルがアクティブ状態でまだ有効化されていない場合にオンにする必要があるかどうかを判断します。AUTO_LPM_EXIT_CH2 の設定は無視されます。
  • デバイスは両方のチャネルの出力電流を監視し、デバイスが MANUAL_LPM 状態を終了するタイミングを決定します。どちらかのチャネルの出力電流が IEXIT_LPM_MAN スレッショルドを超えると、デバイスは MANUAL_LPM 状態を終了します。正しい動作を行うには、MAN_LPM_EXIT_CURR_CH1 および MAN_LPM_EXIT_CURR_CH2 の設定を同じ値にする必要があります。並列動作のデバイス全体の実効値は、MAN_LPM_EXIT_CURR_CHx 設定の約 2 倍になります。
  • TPS2HCS10B-Q1 の場合、デバイスは DI1 ピンの変化を監視して MANUAL_LPM を終了します。

AUTO_LPM - 並列モード

並列モードでは、AUTO_LPM に移行すると、AUTO_LPM_ENTRY ビットが 1 に設定されます。本デバイスは、AUTO_LPM セクションで説明したシングル チャネルの動作と同様に動作しますが、以下の例外があります。

  • TPS2HCS10A-Q1 の場合、デバイスは AUTO_LPM_EXIT_CH1 を監視して AUTO_LPM を終了し、まだ有効でなければチャネルをオンにします。AUTO_LPM_EXIT_CH2 の設定は無視されます。
  • デバイスは両方のチャネルの出力電流を監視し、デバイスが AUTO_LPM 状態を終了するタイミングを決定します。どちらかのチャネルの出力電流が IEXIT_LPM_AUTO スレッショルドを超えると、デバイスは AUTO_LPM 状態を終了します。並列動作のデバイス全体の実効値は、IEXIT_LPM_AUTO 値の約 2 倍になります。
  • TPS2HCS10B-Q1 の場合、デバイスは DI1 ピンの変化のみを監視して AUTO_LPM を終了します。

PWM - 並列モード

並列モードでは、PWM 設定は PWM_CH1 レジスタによってのみ設定されます。両方のチャネルが同時にオンになるため、PWM_SHIFT_DIS ビットは無視されます。並列モードでの PWM の有効化は、PWM_EN_CH1 ビットによって行われます。

RON - 並列モード

各チャネルの RON はそれぞれ少し異なっており、負荷の不一致がわずかに生じる可能性があります。これは、ΔRON パラメータにより電気的特性で規定されています。

レイアウトに関する推奨事項 - 並列モード

並列モードでは、追加の負荷の不一致を避けるため、出力チャネルの配線が重要です。出力配線は、余分な抵抗によって出力チャネルに不均一な電流が流れることを回避するため対称にする必要があります。