TPS2585x-Q1 集成了兩個(gè) USB 限流開關(guān)，因此可提供可調(diào)節(jié)的電流限值以防止 USB 端口過(guò)熱。TPS2585x-Q1 采用兩級(jí)電流限制方案，一個(gè)是典型電流限值 I_{OS_BUS}，第二個(gè)是次級(jí)電流限值 I_{OS_HI}。次級(jí)電流限值 I_{OS_HI} 是初級(jí)電流限值 I_{OS_BUS} 的 1.6 倍。次級(jí)電流限值是抗尖峰脈沖時(shí)間 t_{IOS_HI_DEG} 內(nèi)的電流限制閾值，然后 USB 電源開關(guān)電流限制閾值會(huì)設(shè)置回 I_{OS_BUS}?？梢酝ㄟ^(guò)Equation9 來(lái)計(jì)算用于調(diào)整典型電流限值的電阻值。

Equation9.

該公式假設(shè)采用一個(gè)理想的無(wú)變化外部調(diào)節(jié)電阻器。若要將電阻容差考慮在內(nèi)，首先根據(jù)容差規(guī)格確定最小和最大電阻值，然后在公式中使用這些值。電流限值和調(diào)節(jié)電阻器之間存在反比關(guān)系，因此使用 I_OS(min) 公式中的最大電阻值和 I_OS(max) 公式中的最小電阻值。表 10-3 列出了典型的 R_ILIM 電阻值。

對(duì)于常規(guī)應(yīng)用，它可以將 ILIM 引腳直接短接至 GND，從而設(shè)置默認(rèn)的 3.55A 電流限值，每個(gè) USB 端口上的最大變化為 ±15%，從而遵循 Type-C 規(guī)范。TPS2585x-Q1 提供內(nèi)置軟啟動(dòng)電路，可控制輸出電壓的上升壓擺率，以限制浪涌電流和電壓浪涌。

次級(jí)電流限值 I_{OS_HI} 允許 USB 端口在瞬態(tài)過(guò)載情況下短時(shí)間拉出較大的電流，從而為 USB 端口特殊過(guò)載測(cè)試（如 MFi OCP）帶來(lái)好處。在常規(guī)應(yīng)用中，一旦器件上電且 USB 端口未處于 UVLO 狀態(tài)，USB 端口電流限制閾值就會(huì)被次級(jí)電流限值 I_{OS_HI} 覆蓋，因此 USB 端口可以輸出高達(dá) 1.6 × I_{OS_BUS} 的電流，該電流通常持續(xù) 2ms。在經(jīng)過(guò)抗尖峰脈沖時(shí)間 t_{IOS_HI_DEG} 之后，會(huì)通過(guò) I_{OS_BUS} 將電流限制閾值設(shè)置回典型電流。次級(jí)電流限制閾值在經(jīng)過(guò) t_{IOS_HI_RST} 抗尖峰脈沖時(shí)間（通常為 16ms）之后才會(huì)恢復(fù)。如果浪涌電流高于 I_{OS_HI} 閾值，則電流限值會(huì)立即設(shè)置回 I_{OS_BUS}，無(wú)需等待 t_{IOS_HI_DEG}。

TPS2585x-Q1 通過(guò)將輸出電流限制為 I_{OS_BUS} 來(lái)響應(yīng)過(guò)流情況，如前面的公式所示。當(dāng)發(fā)生過(guò)載情況時(shí)，器件保持恒定的輸出電流，輸出電壓會(huì)相應(yīng)地降低?？赡軙?huì)發(fā)生三種過(guò)載情況：

• 第一種情況是當(dāng)器件通電或啟用時(shí) USB 輸出出現(xiàn)短路或過(guò)載。可能存在浪涌電流，一旦該浪涌電流觸發(fā)大約 8A 的閾值，就會(huì)啟用快速關(guān)斷電路，用于在電流限制控制環(huán)路能夠響應(yīng)前的 t_{IOS_USB} 內(nèi)關(guān)閉 USB 電源開關(guān)（如圖 10-5 所示）。觸發(fā)快速關(guān)斷后，USB 電源開關(guān)電流感測(cè)放大器在此期間被過(guò)度驅(qū)動(dòng)，并暫時(shí)禁用內(nèi)部 N 溝道 MOSFET 以關(guān)閉 USB 端口。然后，電流感測(cè)放大器通過(guò)軟啟動(dòng)恢復(fù)并改變輸出電流。如果 USB 端口仍處于過(guò)流狀態(tài)，則短路和過(guò)載會(huì)使輸出的對(duì)地電位接近零，并且電源開關(guān)會(huì)使輸出電流變至 I_{OS_BUS}。如果過(guò)流限制條件持續(xù)時(shí)間超過(guò) 4.1ms，則相應(yīng)的 USB 通道進(jìn)入斷續(xù)模式，關(guān)斷時(shí)間為 524ms，導(dǎo)通時(shí)間為 4.1ms。
  圖 10-5 BUS 短路的響應(yīng)時(shí)間
• 第二種情況是負(fù)載電流增加至高于 I_{OS_BUS}，但低于 I_{OS_HI} 設(shè)置值。該器件允許 USB 端口在 t_{IOS_HI_DEG} 時(shí)間內(nèi)輸出這么大的電流，而不會(huì)將 USB 端口電流限制為 I_{OS_BUS}。在經(jīng)過(guò) t_{IOS_HI_DEG} 抗尖峰脈沖時(shí)間之后，器件會(huì)將輸出電流限制在 I_{OS_BUS} 并在恒定電流限制模式下工作。如果負(fù)載需要大于 I_{OS_BUS} 的電流，則對(duì)于電阻負(fù)載，USB 輸出電壓會(huì)降至 I_{OS_BUS} × R_LOAD，如圖 10-6 所示。如果過(guò)流限制條件持續(xù)時(shí)間超過(guò) 4.1ms，則相應(yīng)的 USB 通道進(jìn)入斷續(xù)模式，關(guān)斷時(shí)間為 524ms，導(dǎo)通時(shí)間為 4.1ms。另一個(gè) USB 通道仍然正常工作。
  圖 10-6 總線過(guò)流保護(hù)
• 第三種情況是負(fù)載電流增加至超過(guò) I_{OS_HI} 設(shè)置值。在這種情況下，負(fù)載不會(huì)觸發(fā)快速關(guān)斷，USB 電源開關(guān)電流限制閾值會(huì)立即設(shè)置回初級(jí)電流限值 I_{OS_BUS}。如果負(fù)載仍需要大于 I_{OS_BUS} 的電流，則對(duì)于電阻負(fù)載，USB 輸出電壓會(huì)降至 I_{OS_BUS} × R_LOAD，如圖 10-7 所示。如果過(guò)流限制條件持續(xù)時(shí)間超過(guò) 4.1ms，則相應(yīng)的 USB 通道進(jìn)入斷續(xù)模式，關(guān)斷時(shí)間為 524ms，導(dǎo)通時(shí)間為 4.1ms。另一個(gè) USB 通道仍然正常工作。

圖 10-7 總線過(guò)流保護(hù)：兩級(jí)電流限制

如果一種過(guò)載情況的時(shí)間足夠長(zhǎng)到啟用上述任一情況中的熱限制，則 TPS2585x-Q1 會(huì)進(jìn)行熱循環(huán)。熱限制會(huì)關(guān)閉內(nèi)部 NFET，并在 NFET 結(jié)溫超過(guò) 160°C（典型值）時(shí)啟動(dòng)。器件保持關(guān)閉狀態(tài)，直到 NFET 結(jié)溫冷卻 10°C（典型值），然后重新啟動(dòng)。這種額外的熱保護(hù)機(jī)制有助于防止結(jié)溫進(jìn)一步升高，從而避免器件因結(jié)溫超過(guò)主熱關(guān)斷閾值 T_SD 而關(guān)閉。