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

2.2 应用示例

车辆中常见的电阻性负载是座椅加热器。电流流过时，座椅内放置的长线圈会发热。该电流会受到控制以确保产生适度的热量。此处提供了针对这种应用的一个参考设计：适用于座椅加热器的智能电源开关参考设计。

GUID-C7557206-5876-4DF8-9405-EEDA26A5CD25-low.png图 2-1 座椅加热器-电阻性负载应用

在座椅加热应用中，设置座椅温度时需要执行单独的温度设置步骤。所有配备此功能的车辆都允许用户根据需要选择适合的温度范围。可以推断，温度与流经负载的电流直接相关，因此为了调节温度，电流必须按比例变化。

Equation2. GUID-20200729-CA0I-1XFC-PPVC-CC1J19LGBLHH-low.png

为此，控制高侧开关的微控制器将对使能引脚进行脉宽调制 (PWM)。这会快速导通和关断器件，从而提供有效电流，可根据占空比 D 利用Equation3 计算出该电流。对使能引脚进行 PWM 处理时，导通和关断器件会产生相关的功率损耗。有关该开关损耗以及其他功率计算的说明，请参阅Topic Link Label2.4.2。

Equation3. GUID-20200729-CA0I-5F59-15SX-CFMCS0X1MQJB-low.png

微控制器还需要测量通过高侧开关的电流，以便了解座椅当前的温度。这意味着高侧开关的电流检测输出需要准确，这样才能知晓准确的温度。这种精确的电流检测将在Topic Link Label2.3.1中加以讨论。

以上是座椅加热器负载的示例，但现实中有许多不同的电阻性负载，例如白炽灯和工业加热器。这些负载中的每一个都需要不同的电流电平，因此短路保护级别也会有所不同。此保护级别需要足够高以确保标称电流可通过，但又要足够低以确保不会对系统本身造成损害。