TPS4811x-Q1 系列是一款具有保護(hù)和診斷功能的 100V 智能高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)器。該器件具有 3.5V–80V 的寬工作電壓范圍，適用于 12V、24V 和 48V 系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

它具有強(qiáng)大的 3.7A 峰值拉電流 （PU） 和 4A 峰值灌電流 （PD） GATE 驅(qū)動(dòng)器，可在大電流系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用并聯(lián) FET 實(shí)現(xiàn)電源切換。使用 INP 作為柵極驅(qū)動(dòng)器控制輸入。
*附件：tps4811-q1.pdf

該器件具有精確的電流感應(yīng) （±2%） 輸出 （IMON），支持能源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該器件集成了兩級(jí)過流保護(hù)，具有 FLT_I 輸出，閾值和響應(yīng)時(shí)間完全可調(diào)。可以配置自動(dòng)重試和閉鎖故障行為。該器件具有遠(yuǎn)程過熱保護(hù)和 FLT_T 輸出。

TPS48111-Q1 集成了預(yù)充電驅(qū)動(dòng)器 （G） 和控制輸入 （INP_G）。此功能支持必須驅(qū)動(dòng)大電容負(fù)載的設(shè)計(jì)。在關(guān)斷模式下，控制器在 48V 電源輸入時(shí)吸收 1.6μA 的總關(guān)斷電流。

TPS4811x-Q1 采用 19 引腳 VSSOP 封裝，相鄰的高電壓和低電壓引腳之間去掉了一個(gè)引腳，可提供 0.8mm 的間隙。

特性

• 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果如下
  • 器件溫度等級(jí) 1：-40°C 至 +125°C 環(huán)境工作溫度范圍
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
• 3.5V 至 80V 輸入范圍 （絕對(duì)最大值 100V）
• 低至 –30V 的輸出反極性保護(hù)
• 集成 12V 電荷泵，容量為 100μA
• 1.6μA 低關(guān)斷電流 （EN/UVLO = 低）
• 強(qiáng)大的上拉 （3.7A） 和下拉 （4A） 柵極驅(qū)動(dòng)器
• 驅(qū)動(dòng)外部背靠背 N 溝道 MOSFET
• 帶有集成預(yù)充電開關(guān)驅(qū)動(dòng)器 （TPS48111-Q1） 的型號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載
• 兩級(jí)可調(diào)過流保護(hù) （IWRN， ISCP），帶可調(diào)斷路器定時(shí)器 （TMR） 和故障標(biāo)志輸出 （FLT_I）
• 快速短路保護(hù)：1.2μs （TPS48111-Q1）、4μs （TPS48110-Q1）
• 精確的模擬電流監(jiān)控器輸出 （IMON）：30mV VSNS 時(shí)為 ±2%
• 精確、可調(diào)的欠壓鎖定 （UVLO） 和過壓保護(hù) （OV）：< ±2%
• 遠(yuǎn)程過熱感應(yīng) （DIODE） 和帶故障標(biāo)志輸出的保護(hù) （FLT_T）

參數(shù)

方框圖

1. 產(chǎn)品概述

TPS4811-Q1 是一款A(yù)EC-Q100認(rèn)證的100V智能高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)器，集成了保護(hù)和診斷功能。適用于汽車電源分配箱、車身控制模塊、DC/DC轉(zhuǎn)換器以及電池管理系統(tǒng)等高電流系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。

2. 主要特性

• ?寬輸入電壓范圍?：3.5V至80V（絕對(duì)最大值為100V）。
• ?強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力?：3.7A峰值源電流（PU）和4A峰值沉電流（PD）。
• ?保護(hù)功能?：
  • 兩級(jí)可調(diào)過流保護(hù)（IWRN, ISCP）。
  • 快速短路保護(hù)（TPS48111-Q1為1.2μs，TPS48110-Q1為4μs）。
  • 準(zhǔn)確模擬電流監(jiān)控輸出（IMON）：±2%精度。
  • 可調(diào)欠壓鎖定（UVLO）和過壓保護(hù)（OV）。
  • 遠(yuǎn)程過溫感測(cè)（DIODE）和保護(hù)。
• ?集成預(yù)充電開關(guān)驅(qū)動(dòng)器?（TPS48111-Q1）：適用于驅(qū)動(dòng)大電容負(fù)載。
• ?低關(guān)機(jī)電流?：1.6μA（EN/UVLO=Low）。

3. 電氣規(guī)格

3.1 絕對(duì)最大額定值

• 輸入引腳電壓：VS, CS+, CS-至GND：-1100V
• 輸出引腳電壓：PU, PD, G, BST至GND：-30V至112V
• 工作結(jié)溫：-40°C至150°C

3.2 推薦操作條件

• 輸入電壓范圍：VS, CS+, CS-至GND：0V至80V
• 輸出電壓范圍：FLT_I, FLT_T至GND：0V至15V
• 工作結(jié)溫：-40°C至125°C

3.3 電氣特性

• 總系統(tǒng)靜態(tài)電流：613μA（典型值）
• 關(guān)機(jī)電流：1.6μA（典型值）
• 欠壓鎖定閾值（UVLO）：1.16V至1.2V（上升），1.1V至1.13V（下降）
• 過壓保護(hù)閾值（OV）：1.16V至1.2V（上升），1.1V至1.13V（下降）
• 柵極驅(qū)動(dòng)器輸出：
  • 峰值源電流（PU）：3.75A
  • 峰值沉電流（PD）：4A
  • 柵極電荷電流（G）：72μA至140μA

4. 功能描述

• ?電荷泵和柵極驅(qū)動(dòng)器?：內(nèi)置12V、100μA電荷泵，為柵極驅(qū)動(dòng)器提供穩(wěn)定的電源。
• ?電容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)?：通過柵極斜率控制和預(yù)充電FET實(shí)現(xiàn)大電容負(fù)載的平穩(wěn)驅(qū)動(dòng)。
• ?短路保護(hù)?：可調(diào)短路保護(hù)閾值和響應(yīng)時(shí)間，支持自動(dòng)重試和鎖存關(guān)閉模式。
• ?過流保護(hù)?：兩級(jí)可調(diào)過流保護(hù)，支持自動(dòng)重試和鎖存關(guān)閉模式。
• ?模擬電流監(jiān)控?：提供高精度電流監(jiān)控輸出（IMON），用于能量管理。
• ?遠(yuǎn)程過溫保護(hù)?：通過外部二極管感測(cè)溫度，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程過溫保護(hù)。

5. 應(yīng)用信息

• ?典型應(yīng)用?：
  • 驅(qū)動(dòng)HVAC PTC加熱器負(fù)載。
  • 驅(qū)動(dòng)背對(duì)背FET，預(yù)充電輸出電容。
• ?設(shè)計(jì)工具?：提供TPS4811-Q1設(shè)計(jì)計(jì)算器，幫助用戶快速選擇組件值。

6. 設(shè)計(jì)與實(shí)施

• ?設(shè)計(jì)考慮?：包括電流感應(yīng)電阻的選擇、過流和短路保護(hù)閾值的設(shè)置、布局和接地建議等。
• ?布局指南?：強(qiáng)調(diào)電流感應(yīng)電阻的放置、柵極驅(qū)動(dòng)回路的優(yōu)化、以及熱管理的重要性。