ZHCAAB9E February   2021  – March 2021 TPS1H000-Q1 , TPS1H100-Q1 , TPS1H200A-Q1 , TPS1HA08-Q1 , TPS25200-Q1 , TPS27S100 , TPS2H000-Q1 , TPS2H160-Q1 , TPS2HB16-Q1 , TPS2HB35-Q1 , TPS2HB50-Q1 , TPS4H000-Q1 , TPS4H160-Q1

 

  1.   商标
  2. 1引言
  3. 2驱动电阻性负载
    1. 2.1 背景
    2. 2.2 应用示例
    3. 2.3 为何使用智能高侧开关？
      1. 2.3.1 精确的电流检测
      2. 2.3.2 可调电流限制
    4. 2.4 选择合适的智能高侧开关
      1. 2.4.1 功率耗散计算
      2. 2.4.2 PWM 和开关损耗
  4. 3驱动电容性负载
    1. 3.1 背景
    2. 3.2 应用示例
    3. 3.3 为何使用智能高侧开关？
      1. 3.3.1 电容性负载充电
      2. 3.3.2 减小浪涌电流
        1. 3.3.2.1 电容器充电时间
      3. 3.3.3 热耗散
      4. 3.3.4 电容性浪涌期间的结温
      5. 3.3.5 过热关断
      6. 3.3.6 选择正确的智能高侧开关
  5. 4驱动电感性负载
    1. 4.1 背景
    2. 4.2 应用示例
    3. 4.3 为何使用智能高侧开关？
    4. 4.4 导通阶段
    5. 4.5 关断阶段
      1. 4.5.1 退磁时间
      2. 4.5.2 退磁期间的瞬时功率损耗
      3. 4.5.3 退磁期间耗散的总能量
      4. 4.5.4 测量精度
      5. 4.5.5 应用示例
      6. 4.5.6 计算
      7. 4.5.7 测量
    6. 4.6 选择正确的智能高侧开关
  6. 5驱动 LED 负载
    1. 5.1 背景
    2. 5.2 应用示例
    3. 5.3 LED 直接驱动
    4. 5.4 LED 模块
    5. 5.5 为何使用智能高侧开关？
    6. 5.6 开路负载检测
    7. 5.7 负载电流感测
    8. 5.8 恒流源
      1. 5.8.1 选择正确的智能高侧开关
  7. 6附录
    1. 6.1 瞬态热阻抗数据
    2. 6.2 退磁能量特性数据
  8. 7参考文献
  9. 8修订历史记录

1 引言

通常，在许多系统中，中央模块以多种不同的形式为非板载负载供电。在中央模块为汽车前照灯供电、PLC 系统为机械臂供电以及家用电器为前面板上的指示灯供电等情况下，都是如此。必须驱动非板载负载的情况在绝大多数电气系统中都很常见，这给系统设计人员带来了挑战。虽然提供足够的直流电源来满足系统要求会很简单，但考虑到要确保针对短路和开路的稳健保护、提供故障指示、快速为负载供电以及实现预测性维护，面临的难度则大大提高。现在的设计对这些附加特性的需求越来越多，因此工程师需要选择支持这种功能的输出拓扑。实现这一目标的有效方法是使用智能高侧开关，因为它能够可靠地驱动非板载负载并支持多种诊断机制和故障预防机制。

并非所有的非板载负载都是相同的。对于每种负载曲线，智能高侧开关的作用不同，需要考虑不同的因素来确保提供强大的保护。无论负载是电阻性、电容性、电感性还是不完全属于这些类别之一（例如 LED），都将改变负载的驱动方式和设计方式。为了实现合理的输出功率保护，设计人员需要了解预期的负载曲线，然后了解这种负载曲线如何影响输出级设计。本文档将分析一些常见的负载曲线，并探讨有关这些负载的具体挑战和注意事项。本文档中将研究的负载曲线包括：

  1. Topic Link Label2：驱动电阻性负载
  2. Topic Link Label3：驱动电容性负载
  3. Topic Link Label4：驱动电感性负载
  4. Topic Link Label5：驱动 LED 负载

对于这些负载类型中的每一种，本文档将提供一些包含给定负载曲线的示例应用，讨论为什么智能高侧开关与传统分立式解决方案相比具有优势，深入探讨该负载类型特有的技术挑战，然后介绍如何根据给定应用选择合适的智能高侧开关。

正确而透彻地理解负载曲线对输出功率级的影响，有助于显著提高系统的功能性和可靠性。随着设计不断变得更加智能和强大，这种理解对所有设计人员来说都至关重要。