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ZHCSQN2A December 2023 – December 2024 TPS1200-Q1

PRODUCTION DATA

诸如汽车配电单元之类的某些终端设备为包括其他 ECU 在内的不同负载供电。这些 ECU 可能具有很大的输入电容。如果 ECU 的电源以不受控制的方式打开，则可能会产生大浪涌电流，并可能损坏功率 FET。为了限制容性负载开关期间的浪涌电流，可对 TPS12000-Q1 使用以下系统设计技术。

为了在具有容性负载的 FET 开通期间限制浪涌电流，请使用 R₁、R₂、C₁，如图 7-4 所示。R₁ 和 C₁ 元件会减慢 FET 栅极的电压斜坡速率。FET 源极跟随栅极电压，从而在输出电容器上实现受控电压斜坡。

图 7-4 浪涌电流限制

使用方程式 2 可以计算 FET 开通期间的浪涌电流。

方程式 2.

I_{I N R U S H} = C_{L O A D} \times \frac{V_{B A T T}}{T_{c h a r g e}}

方程式 3.

C_{1} = \frac{0.63 \times V_{(B S T - S R C)} \times C_{L O A D}}{R_{1} \times I_{INRUSH}}

其中，

C_LOAD 是负载电容，

VBATT 是输入电压，T_charge 是充电时间，

V_(BST-SRC) 是电荷泵电压 (11V)。

使用与 C₁ 串联的阻尼电阻 R₂（大约 10Ω）。方程式 3 可用于计算目标浪涌电流所需的 C₁ 值。R₁ 的 100kΩ 电阻可以作为计算的良好起点。

将 TPS12000-Q1 的 PD 引脚直接连接到外部 FET 的栅极可确保快速关断，而不会影响 R₁ 和 C₁ 元件。

C₁ 会在开通期间在 C_BST 上产生额外的充电负载。使用以下公式可计算所需的 C_BST 值：

方程式 4.

C_{B S T} = \frac{Q_{g (t o t a l)}}{∆ V_{B S T}} + 10 \times C_{1}

其中，

Q_g(total) 是 FET 的总栅极电荷。

ΔV_BST（典型值为 1V）是 BST 到 SRC 引脚上的纹波电压。