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

2.3.1 精确的电流检测

大多数智能高侧开关都具有被称为“电流感测”的功能，将测量通过开关的电流。本部分将介绍该功能，以及在智能高侧开关中集成该功能优于单独测量电流的原因。

如应用部分所述，流过开关的电流将与负载中的温度成正比。这意味着，为了在闭环电路中监测电流并将电流调整回来，电流测量的误差需要非常低。通常，如果设计人员想要使用负载开关，他们将不得不引入一个分立式电路或更多组件来正确测量电流并使电流中继回中央微控制器。

就电流测量而言，有许多不同因素会导致实际系统中存在误差。测量电流的分立式解决方案是使用检测电阻，并通过四个电阻器和一个运算放大器组成一个差分放大器。在此配置中，系统中的每个组件都必须具有非常严格的公差，通常小于 1%。这是为了降低电流检测的整体误差，但代价是布板空间大幅增加。此外，检测电阻会增加串联阻抗，从而降低系统中的最大电流量。

GUID-40635811-C2C0-4B9C-9237-314DD888C26A-low.gif图 2-2 分立式电流测量实现方案

TI 的高侧开关产品系列在大多数器件上都具有非常高的电流检测精度标准。例如，TPS1H100-Q1 在负载 ≥1A 时具有 ±3% 的精度。它不仅可以减少系统中所需的组件数量，而且能够在获取流经系统的精确电流方面降低误差。

GUID-68318A0E-0A05-4287-98FF-A7E67FBBF093-low.gif图 2-3 TPSxHxxx 电流感测电路

图 2-3 所示为 TI 高侧开关系列器件中用于电流感测的内部电路。将电流感测功能集成到高侧开关可减少系统中的组件数量，同时仍能保持高精度。