ZHCSMA7E January   2022  – April 2026 TPS4811-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 器件比较表
  6. 引脚配置和功能
  7. 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 建议运行条件
    3. 6.3 ESD 等级
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 开关特性
    7. 6.7 典型特性
  8. 参数测量信息
  9. 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1 电荷泵和栅极驱动器输出(VS、PU、PD、BST、SRC)
      2. 8.3.2 容性负载驱动
        1. 8.3.2.1 FET 栅极压摆率控制
        2. 8.3.2.2 使用预充电 FET -(仅限 TPS48111Q1)
      3. 8.3.3 过流和短路保护
        1. 8.3.3.1 具有自动重试功能的过流保护
        2. 8.3.3.2 具有锁闭的过流保护
        3. 8.3.3.3 短路保护
      4. 8.3.4 模拟电流监测器输出 (IMON)
      5. 8.3.5 过压 (OV) 和欠压保护 (UVLO)
      6. 8.3.6 远程温度感应和保护 (DIODE)
      7. 8.3.7 输出反极性保护
      8. 8.3.8 TPS4811x-Q1 用作简单的栅极驱动器
    4. 8.4 器件功能模式(关断模式)
  10. 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用:在配电单元中驱动 KL40 线路上的 HVAC PTC 加热器负载
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1 电流检测电阻 RSNS 的选型
        2. 9.2.2.2 选择调节电阻 RSET
        3. 9.2.2.3 设定过流保护阈值 - RIWRN 选型
        4. 9.2.2.4 对短路保护阈值进行编程 - RISCP 选型
        5. 9.2.2.5 对故障计时器周期进行编程 - CTMR 选型
        6. 9.2.2.6 选择 MOSFET Q1
        7. 9.2.2.7 选择自举电容器 CBST
        8. 9.2.2.8 设置欠压锁定和过压设定点
        9. 9.2.2.9 选择电流监测电阻 RIMON
      3. 9.2.3 应用曲线
    3. 9.3 典型应用:通过对输出电容进行预充电来驱动 B2B FET
      1. 9.3.1 设计要求
      2. 9.3.2 外部元件选型
        1. 9.3.2.1 预充电电阻器选型
      3. 9.3.3 应用曲线
    4. 9.4 典型应用:专为 EMI 而设计
      1. 9.4.1 常见 EMI 元件
      2. 9.4.2 利用添加的直流电阻 - RIWRN 对过流保护阈值进行编程
      3. 9.4.3 选择具有增加直流电阻的电流监测电阻 - RIMON
      4. 9.4.4 使用添加的直流电阻 - RISCP 对短路保护阈值进行编程
    5. 9.5 电源和 EMI 建议
    6. 9.6 布局
      1. 9.6.1 布局指南
      2. 9.6.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 接收文档更新通知
    2. 10.2 支持资源
    3. 10.3 商标
    4. 10.4 静电放电警告
    5. 10.5 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

FET 栅极压摆率控制

为了限制具有容性负载的 FET 导通期间的浪涌电流,请使用 R1、R2 和 C1,如图 8-6 所示。R1 和 C1 元件会减慢 FET 栅极的电压斜升速率。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。

TPS4811-Q1 采用 FET 栅极压摆率控制的浪涌电流限制图 8-6 采用 FET 栅极压摆率控制的浪涌电流限制

使用方程式 2 可以计算 FET 开通期间的浪涌电流。

方程式 2. IINRUSH=CLOAD×VBATTTcharge
方程式 3. IINRUSH=0.63×VBST-SRC×CLOADR1×C1

其中

  • CLOAD 是负载电容
  • VBATT 是输入电压
  • Tcharge 是充电时间
  • V(BST-SRC) 是电荷泵电压 (12V)

使用与 C1 串联的阻尼电阻 R2(≅ 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 TPS4811x-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 会在导通期间在 CBST 上产生额外的充电负载。方程式 4 可用于计算所需的 CBST 值。

方程式 4. CBST>Qgtotal+10×C1

其中,Qg(total) 是 FET 的总栅极电荷。