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

4.1 背景

电感性负载是指连接到电源电压时存储磁能的任何负载。电感性负载阻抗由串联的电阻和电感组成。可由智能高侧开关驱动的常见电感性负载包括继电器、电机和电磁阀。当关断时，由于电感中存储磁能，电感性负载会产生数百伏的瞬态负电压。这种瞬态电压会对驱动电路造成严重损害。为防止任何潜在损害，在关断期间必须钳制电感性负载上的电压以将存储的磁能耗散掉。TI 智能高侧开关集成了一个电源钳位电路，通过将开关上的电压钳制到设定的电压并再次循环通过钳位器的电流来保护电路。这样就能够安全地耗散掉存储的能量。有了这样的大钳位电压，退磁时间就会减少，从而使电感性负载能够安全快速的关断。

本文档针对电感性负载驱动过程中用于实现高可靠性的重要参数和计算提供了指导信息。由于集成了钳位器，TI 智能高侧开关通常能够驱动电感性负载，而无需外部保护元件，如瞬态电压抑制器 (TVS) 二极管。本部分中的大多数计算将以 TPS4H160-Q1 为例，但在提供了退磁能量图的情况下，所有 TI 高侧开关的计算和比较将非常相似。

我们将首先研究常见的电感性负载应用，然后推导出用于确定电感性负载退磁的关键参数和公式。然后，我们将开始专门研究 TPS4H160-Q1，作为解读退磁能量图的案例研究。最后，我们将查看几个展现具体应用的示例，以及我们如何判断 TI 智能高侧开关是否能够对负载进行退磁。

注：

重要的设计注意事项：确保在关断时智能高侧开关能够耗散掉存储在电感性负载中的退磁能量。