TPSI31Px-Q1 评估模块 (EVM) 可帮助设计人员评估 TPSI31Px-Q1 器件系列在电动汽车 (EV) 或混合动力电动汽车 (HEV) 高侧有源预充电应用中（用于为直流链路电容器充电）的运行情况和性能。该电路板采用 TPSI31P1-Q1，这是一款具有集成式 15.8V 栅极电源和比较器的隔离式开关驱动器，可监控充电电流并以迟滞方式驱动栅极，完全位于次级侧，无需额外的逻辑。该 EVM 还包含 TPSI3052-Q1，这是一款具有集成式 15V 栅极电源的隔离式开关驱动器，可作为隔离式电源，在需要时帮助为 TPSI31P1-Q1 提供额外的开关电源。该 EVM 采用基于高压电感器的降压拓扑。该 EVM 还包含一个采用 TO-263-7L 封装的 N 沟道碳化硅 (SiC) MOSFET。该电路板包含多个测试点来监测 TPSI31P1-Q1 功能。此外，该 EVM 还包含一个可调节 5V LDO 来支持电池供电。

• TPSI31PXQ1EVM 能够在 160ms (10A_AVG) 内将 2mF 电容器充电至 800V

• TPSI31PXQ1EVM-400 能够在 180ms (4.5A_AVG) 内将 2mF 电容器充电至 400V

• 集成迟滞充电电流控制，无需额外逻辑
• 超低噪声 LDO（5V 至 20V 输入），用于在可调电源不可用时为电路供电
• 无需隔离式次级电源
• 5kVRMS 增强型隔离
• 15.8V 栅极驱动电压，1.5A 峰值拉电流和 3A 峰值灌电流
• 具有集成电压基准 ±1.5% 的双通道隔离式高速比较器

• 混合动力、电动和动力总成系统

TPSI31PxQ1EVM 是一款评估模块 (EVM)，旨在演示 TPSI31P1-Q1 器件在高侧有源预充电应用中（用于为直流链路电容器充电）的性能和功能。有源预充电中的拓扑与降压转换器的拓扑类似，使用一个串联的电感器来限制充电电流上升速率 (di/dt) 并通过迟滞控制来控制充电电流。TPSI31P1-Q1 集成了迟滞控制功能，无需外部逻辑即可完全控制预充电。

本用户指南介绍了该 EVM 的连接器、测试点描述、原理图、物料清单和电路板布局布线。

• TPSI31Px-Q1 评估模块电路

TPSI31P1-Q1 器件是一款具有集成比较器的隔离式栅极驱动器，用于在为直流链路电容器充电中实现迟滞电流控制。当使能 (EN) 引脚变为高电平时，驱动器 (VDRV) 导通，直到比较器上的电压 (IS+) 超过 1.2V。一旦 IS+ 超过 1.2V，VDRV 会关断，直到 IS+ 降至 160mV 以下。IS+ 降至 160mV 以下后，VDRV 会导通，并且此循环会重复，直到直流链路电容器充满电为止。

图 1-4 TPSI31P1-Q1 行为图

公式 1 展示了如何根据所需的充电电流选择分流电阻器。使用 68mΩ 分流电阻器可得到 10A_AVG 充电电流。使用 150mΩ 分流电阻器可得到 4.5A_AVG 充电电流。充电电流特性如 图 3-1 所示。

图 3-1 有源预充电曲线

图 3-2 TPSI31PXQ1EVM 设置图

图 3-3 TPSI31PXQ1EVM-400 设置图

以下波形展示了 TPSI31PXQ1EVM 和 TPSI31PXQ1EVM-400 分别在 170ms 和 180ms 内将 2mF 电容器充电至 800V 与 400V。

图 3-4 在 170ms 内将 2mF 电容器充电至 800V (TPSI31PXQ1EVM)

图 3-5 在 180ms 内将 2mF 电容器充电至 400V (TPSI31PXQ1EVM-400)