Texas Instruments TPS48110Q1EVM評估模塊 設計用于評估TPS48110-Q1汽車智能高側驅動器。TPS48110-Q1驅動器的工作輸入電壓范圍為3.5V至80V，具有強大的4A柵極驅動器強度，可在大電流系統設計中使用并聯MOSFET進行電源切換。TPS48110Q1EM具有可編程斷路器定時器、負載電流監控輸出以及可編程自動重試和鎖存選項。該評估模塊適用于PTC加熱器、配電單元和eCAT加熱器。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS48110Q1EVM評估模塊用戶指南.pdf

特性

• 工作電壓范圍：3.5V至80V
• 使用板載跳線提供5A至50A可調過流保護
• 可編程斷路器定時器
• 模擬電流監控輸出
• LED狀態指示，用于過流和過熱故障

示意圖

TPS48110-Q1智能高側驅動器評估模塊技術解析

一、評估模塊核心特性

TPS48110Q1EVM是德州儀器(TI)專為TPS48110-Q1智能高側驅動器設計的評估模塊，具有以下突出特性：

• ?寬電壓工作范圍?：支持24V至60V典型工作電壓（最大80V）
• ?強大驅動能力?：4A柵極驅動電流，可并聯驅動多個MOSFET
• ?兩級過流保護?：通過跳線可配置5A/15A/50A保護閾值
• ?多重保護機制?：集成過壓、短路、溫度保護功能
• ?實時監測接口?：提供電流鏡像輸出(IMON)和故障指示LED

二、硬件設計解析

1. 關鍵電路設計

• ?功率路徑設計?：
  • 輸入端子T1/T4：支持24-60V輸入
  • 輸出端子T2/T3：最大50A負載能力
  • 采用IAUS300N08S5N012ATMA1 MOSFET（80V/300A）
• ?柵極驅動電路?：
  • 集成12V電荷泵
  • 柵極串聯2.21Ω電阻控制開關速率
  • 配置470nF柵極電容(C6/C7)

2. 保護電路實現

• ?過流保護?：
  • 電流檢測電阻：WSL3921L5000FEA（500μΩ）
  • 三級跳線配置(J3)：5A/15A/50A可選
• ?過壓保護?：
  • 閾值58V（通過R7/R11分壓網絡設置）
  • 集成SMCJ70A TVS二極管(D1)

三、測試配置指南

1. 默認跳線設置

2. 典型測試流程

1. ?初始配置?：
   • 連接EN/UVLO(TP3)至GND
   • INP(TP6)接GND或VAUX
   • 設置電源48V/10A限流
2. ?啟動特性測試?：
   • 監測BST-SRC電壓波形
   • 典型啟動時間：<100μs
3. ?動態響應測試?：
   • INP從LOW到HIGH切換觀測Turn-on響應
   • INP從HIGH到LOW切換觀測Turn-off響應

四、性能實測數據

1. 時序特性

2. 保護功能實測

• ?過壓保護?：58V準確切斷
• ?自動重試?：間隔時間可通過CTMR配置(1ms-150ms)
• ?溫度保護?：通過外部BJT(MMBT3904)監測

五、應用設計建議

1. 汽車電子應用

• ?PTC加熱器驅動?：
  • 配置50A過流保護
  • 啟用自動重試模式
• ?配電單元?：
  • 使用IMON輸出實現電流監控
  • 建議增加散熱片

2. 工業控制系統

• ?電機驅動電路?：
  • 并聯多個MOSFET時
  • 確保柵極走線對稱
• ?容性負載驅動?：
  • 使用TPS48111-Q1變體（帶預充電）

六、PCB布局要點

1. ?功率路徑布局?：
   • 輸入電容(C15/C19)靠近VIN引腳
   • 電流檢測走線采用開爾文連接
2. ?熱設計考慮?：
   • 功率MOSFET下方增加散熱過孔
   • θJA=87°C/W(DGX封裝)
3. ?EMI優化?：
   • 敏感信號遠離功率路徑
   • 柵極串聯電阻控制dv/dt