ZHCT819 August   2024 TPS1200-Q1 , TPS1211-Q1

 

  1.   1
  2. 1引言
  3. 2输出电压压摆率控制
  4. 3并联预充电路径
  5. 4基于 PWM 的电容器自动充电
  6. 5设计注意事项和测试结果
  7. 6结语
  8. 7参考资料
  9. 8相关网站

设计注意事项和测试结果

请考虑以下 50A 负载的系统设计示例:

  • 电池电压 (VBATT) = 12V。
  • 负载电容 (CLOAD) = 5mF。
  • 1.5m 电缆 = 8AWG,用于将高侧驱动器连接到 ECU,使 Lcable = 2.25µH。
  • 充电时间 (Tcharge) = 10ms。
  • 续流二极管压降 (VD1) = 0.7V。

该设计涉及选择 ISCP 和 TAUTO-RETRY 参数。对于 50A 负载设计,ISCP 阈值通常设置为比最大负载电流高 20%,因此在本例中,该阈值为 50A × 1.2 = 60A。

现在,要计算 TAUTO-RETRY,请参阅图 6,并根据电容器在 Tcharge/2 中点的电流-电压关系获得方程式 6

方程式 6.   I s t a r t +   I m i d 3 ×   T c h a r g e 2 =   C L O A D   × V B A T T 2

其中:

方程式 7. I s t a r t = I S C P × T O N 1 + T O F F 1 2 × T O N 1 + T A U T O - R E T R Y

方程式 8. I m i d = I S C P × 2   ×   T O N _ m i d 2 × T O N _ m i d + T A U T O - R E T R Y

时间间隔 TON1、TOFF1 和 TON_mid 可以通过方程式 9方程式 11 进行计算:

方程式 9. T O N 1 = L c a b l e × I S C P V B A T T
方程式 10. T O F F 1 = L c a b l e × I S C P V D 1
方程式 11. T O N _ m i d = L c a b l e × I S C P V B A T T 2

代入已知参数 VBATT、Lcable、ISCP、VD1 和 CLOAD 并求解 TAUTO-RETRY 可得出实现 10ms 充电时间的重试延迟为 <200µs。

图 8图 9 显示了使用 TPS1211-Q1 高侧驱动器为 5mF 负载电容充电时的应用原理图和测试设置。TAUTO-RETRY 为 180µs,因此可得出充电时间为 7ms,如图 10 所示。

 驱动容性负载的典型应用原理图。图 8 驱动容性负载的典型应用原理图。
 使用 TPS1211-Q1 评估模块及 1.5m 电缆线束的测试设置。图 9 使用 TPS1211-Q1 评估模块及 1.5m 电缆线束的测试设置。
 在开关模式下使用 TPS1211-Q1 以 5mF 负载电容进行启动。图 10 在开关模式下使用 TPS1211-Q1 以 5mF 负载电容进行启动。