Texas Instruments TPSI2072-Q1雙通道隔離式固態(tài)繼電器（SSR）設(shè)計(jì)用于高壓汽車和工業(yè)應(yīng)用。TPSI2072-Q1采用TI的高可靠性電容隔離技術(shù)，與內(nèi)部背對(duì)背MOSFET，形成無需二次側(cè)電源的完全集成解決方案。TPSI2072-Q1提高了系統(tǒng)可靠性，因?yàn)門I的電容隔離技術(shù)不會(huì)受到機(jī)械繼電器和光電繼電器元件常見的機(jī)械磨損或光電衰減故障模式的影響。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPSI2072-Q1雙通道隔離式固態(tài)繼電器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

該器件的一次側(cè)僅由9mA輸入電流供電，并集成故障安全EN1和EN2引腳，防止為VDD 電源供電。在大多數(shù)應(yīng)用中，器件的VDD 引腳應(yīng)連接到4.5V至20V的系統(tǒng)電源，器件的EN1和EN2引腳應(yīng)由GPIO輸出驅(qū)動(dòng)，邏輯高電平范圍為2.1V至20V。在其他應(yīng)用中，VDD 、EN1和EN2引腳可直接由系統(tǒng)電源或GPIO輸出驅(qū)動(dòng)。

二次側(cè)的每個(gè)通道均由背對(duì)背MOSFET組成，關(guān)態(tài)電壓為+/-600V（SM至S1和S2）。TPSI2072-Q1 MOSFET的雪崩穩(wěn)健性和熱敏感封裝設(shè)計(jì)使其能夠可靠地支持系統(tǒng)級(jí)電介質(zhì)耐壓測(cè)試 (HiPot)，并且無需任何外部元件即可承受高達(dá)2mA的直流快速充電器浪涌電流。

特性

• 符合汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
  • 符合AEC-Q100 1級(jí)（-40至125°C T A ）
• 集成耐雪崩MOSFET
  • 設(shè)計(jì)且符合標(biāo)準(zhǔn)，可靠性高，適用于介電耐壓測(cè)試（耐壓）
    • IAVA = 2mA（5s脈沖），1mA（60s脈沖）
    • V HIPOT ，5s = 4300V，Rseries > 1.83MΩ
    • V HIPOT ，5s = 2850V，Rseries > 1.1MΩ
  • 關(guān)態(tài)電壓：600V
  • RON = 65Ω（TJ = 25°C)
  • IOFF = 1μA（500V時(shí)，TJ = 105°C）
• 一次側(cè)電源電流低
  • 5mA單通道、9mA雙通道導(dǎo)通狀態(tài)電流
• 確保功能安全
  • 可幫助進(jìn)行ISO 26262和IEC 61508系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
• 穩(wěn)健可靠的隔離柵
  • 在1000V RMS /1500VDC 工作電壓下，預(yù)計(jì)使用壽命為26年
  • 隔離等級(jí)V ISO ，高達(dá)3750V RMS /5300VDC
• SOIC 11引腳（DWQ）封裝，具有寬引腳，可提高散熱性能
  • 爬電距離和間隙 ≥8mm（初級(jí)-次級(jí)）
  • 爬電距離和間隙≥3mm（開關(guān)端子之間）
• 安全相關(guān)認(rèn)證
  • （計(jì)劃）DIN VDE V 0884-11:2017-01
  • （計(jì)劃）UL 1577組件認(rèn)證計(jì)劃

簡(jiǎn)化應(yīng)用原理圖

TPSI2072-Q1雙通道隔離式固態(tài)繼電器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

TPSI2072-Q1是德州儀器(TI)推出的汽車級(jí)雙通道隔離固態(tài)繼電器，專為高電壓汽車和工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)。該器件采用TI可靠的電容隔離技術(shù)與背靠背MOSFET結(jié)合，形成完全集成的解決方案，無需次級(jí)側(cè)電源供電。關(guān)鍵特性包括：

• ?600V耐壓與50mA電流能力?：支持高壓測(cè)量和絕緣監(jiān)測(cè)
• ?集成雪崩額定MOSFET?：可承受2mA/5s或1mA/60s的雪崩電流
• ?低功耗設(shè)計(jì)?：?jiǎn)瓮ǖ缹?dǎo)通電流僅5mA，雙通道9mA
• ?功能安全支持?：提供ISO 26262和IEC 61508系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔
• ?3750Vrms/5300VDC隔離等級(jí)?：通過VDE 0884-11和UL 1577認(rèn)證(計(jì)劃中)

二、關(guān)鍵參數(shù)與性能

1. 電氣特性

2. 隔離特性

• ?工作電壓?：1000Vrms/1500VDC
• ?隔離壽命?：>26年(1000Vrms下)
• ?爬電距離?：初級(jí)-次級(jí)≥8mm，開關(guān)端子間≥3mm
• ?安全認(rèn)證?：計(jì)劃通過DIN VDE V 0884-11和UL 1577認(rèn)證

三、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. 熱管理

• ?雪崩模式功率?：PD = (VAVA × IAVA)
• ?結(jié)溫計(jì)算?：TJ = TA + (PD × RθJA)
• ?建議措施?：在S1/S2/SM引腳下方增加散熱過孔陣列

2. PCB布局指南

• ?EMI優(yōu)化?：
  • 在器件下方設(shè)置10-20pF層間縫合電容
  • 初級(jí)側(cè)可添加鐵氧體磁珠(10kΩ@高頻)
• ?高壓隔離?：
  • 保持初級(jí)-次級(jí)8mm爬電距離
  • 避免頂層走線穿越器件本體

3. 可靠性設(shè)計(jì)

• ?雪崩電流限制?：
  • 5秒脈沖：≤2mA
  • 60秒脈沖：≤1mA
• ?推薦工作條件?：
  • 環(huán)境溫度：-40℃至125℃
  • 開關(guān)電壓：±600V以內(nèi)

四、行業(yè)應(yīng)用方案

1. 電池管理系統(tǒng)(BMS)

• 絕緣電阻監(jiān)測(cè)
• 高壓采樣通道切換
• 典型配置：使用BQ79631-Q1作為MCU

2. 充電基礎(chǔ)設(shè)施

• 直流快充接觸器控制
• 泄放電路切換
• 支持2500V浪涌測(cè)試

3. 太陽能系統(tǒng)

• 組串電壓監(jiān)測(cè)
• 絕緣故障檢測(cè)
• 參考設(shè)計(jì)TIDA-010232

五、選型對(duì)比

該器件特別適合需要長(zhǎng)期可靠性的汽車和工業(yè)應(yīng)用，其集成化設(shè)計(jì)可替代機(jī)械繼電器和光耦方案，顯著提高系統(tǒng)MTBF。