ZHDA103 March   2026 TPS1200-Q1 , TPS1210-Q1 , TPS1211-Q1 , TPS1212-Q1 , TPS1213-Q1 , TPS1214-Q1 , TPS1H000-Q1 , TPS1H100-Q1 , TPS1H200A-Q1 , TPS1HA08-Q1 , TPS1HB08-Q1 , TPS1HB16-Q1 , TPS1HB35-Q1 , TPS1HB50-Q1 , TPS1HC04-Q1 , TPS1HC08-Q1 , TPS1HC100-Q1 , TPS1HC120-Q1 , TPS1HC30-Q1 , TPS1HTC100-Q1 , TPS1HTC30-Q1 , TPS272C45 , TPS274160 , TPS274C65 , TPS274C65CP , TPS27S100 , TPS27SA08 , TPS27SA08-Q1 , TPS281C100 , TPS281C30 , TPS2H000-Q1 , TPS2H160-Q1 , TPS2HB16-Q1 , TPS2HB35-Q1 , TPS2HB50-Q1 , TPS2HC08-Q1 , TPS2HC120-Q1 , TPS2HC16-Q1 , TPS2HCS05-Q1 , TPS2HCS08-Q1 , TPS2HCS10-Q1 , TPS4800-Q1 , TPS4810-Q1 , TPS4811-Q1 , TPS4812-Q1 , TPS4813-Q1 , TPS4816-Q1 , TPS482H85-Q1 , TPS4H000-Q1 , TPS4H160-Q1 , TPS4HC120-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 高侧开关同其他电源开关 IC 的比较情况
      1. 1.1.1 分立式高侧实现
        1. 1.1.1.1 一级:NFET 控制的 PFET
        2. 1.1.1.2 二级:带有升压转换器的 NFET
        3. 1.1.1.3 三级:NFET、升压转换器和分立式实现的保护及诊断功能
      2. 1.1.2 与负载开关的比较
      3. 1.1.3 与热插拔控制器及电子保险丝的比较(集成热插拔)
      4. 1.1.4 电机驱动器及栅极驱动器的比较
      5. 1.1.5 总结
    2. 1.2 常见汽车及工业标准
      1. 1.2.1 典型的汽车电压范围
      2. 1.2.2 典型工业电压范围
      3. 1.2.3 汽车资质认证及标准
      4. 1.2.4 工业资质及标准
  5. 2高侧开关及控制器的架构和应用差异
    1. 2.1 架构差异
    2. 2.2 应用差异
      1. 2.2.1 负载驱动
      2. 2.2.2 输入保护及电路中断
    3. 2.3 摘要及产品系列选择矩阵
  6. 3高侧开关及控制器的核心特性
    1. 3.1 保护特性
      1. 3.1.1 过流保护
      2. 3.1.2 热关断
        1. 3.1.2.1 绝对热关断
        2. 3.1.2.2 相对热关断
        3. 3.1.2.3 欠压锁定及过压锁定(UVLO 和 OVLO)
        4. 3.1.2.4 感应钳位
      3. 3.1.3 反极性保护
        1. 3.1.3.1 接地网络
        2. 3.1.3.2 高侧开关控制器中的反极性及反向电流保护
    2. 3.2 诊断功能
      1. 3.2.1 模拟电流感应
      2. 3.2.2 开路负载和电池短路检测
      3. 3.2.3 结温检测
      4. 3.2.4 输入和输出电压检测
  7. 4专有特性
    1. 4.1 电容充电特性
    2. 4.2 串行通信和相应特性
    3. 4.3 适用于工业系统的特性:增强的 EFT、反向电流阻断、LED 驱动
    4. 4.4 其他专有特性
      1. 4.4.1 集成看门狗计时器
      2. 4.4.2 循环冗余校验 (CRC)
      3. 4.4.3 稳态可编程 PWM 开关
    5. 4.5 智能电子保险丝高侧开关保护特性
      1. 4.5.1 具有可编程时间电流特征 (I2T) 的能源管理
      2. 4.5.2 通过低功耗模式实现功耗优化
      3. 4.5.3 下电上电后的存储器保留(NVM 或 EEPROM)
  8. 5总结
  9. 6参考资料

与热插拔控制器及电子保险丝的比较(集成热插拔)

在工业和企业市场中,电子保险丝集成热插拔 这一名称通常描述了集成式 FET 输入功率保护 IC(例如 TPS2663)。电子保险丝(集成热插拔)可在发生短路、过流、过压、欠压和过热事件等故障事件时提供电压和电流保护,否则可能会损坏下游负载。电子保险丝通常可以保护系统的输入,从而防止板载负载损坏。相比之下,高侧开关通常会执行输出电源保护,从而防止类似故障事件期间造成非板载负载损坏。

然而,从基本层面来看,两者都是高侧内部 FET 电源开关。例如,在 PLC 模拟输入模块中,工程师可以选择电子保险丝(集成热插拔),为现场变送器的输出电源端口提供误接线保护。高侧开关还可以在系统输入端提供简单的电流限制,尤其是在不考虑过压的情况下。当负载切换时,电子保险丝(集成热插拔)或高侧

开关可用于同一应用(取决于电压和电流要求),这些器件通常具有针对输入或输出保护量身定制的特性集。

用于工业应用的电子保险丝(集成热插拔)通常提供过压保护、用于反向电流阻断的集成背对背 FET 以及 UL 2367 认证。反向电流阻断还使电子保险丝(集成热插拔)和负载开关能够支持输入电源多路复用(或者电源多路复用)。有关此主题的更多信息,请参阅使用负载开关和电子保险丝的电源多路复用。要了解有关电子保险丝(集成热插拔)的更多信息,请参阅电子保险丝基础知识

为了实现输出电源保护,高侧开关集成了电感放电钳位、负载突降兼容性以及开路负载或断线检测等特性。TPS274C65 等一些高侧开关能够驱动外部 FET 来实现反向电流阻断。此特性对于 PLC 数字输出模块等应用非常有用,这些应用可能会在输出端口处遇到误接线情况。

高侧开关控制器和热插拔控制器等外部 FET 设计与相应集成式 FET 解决方案具有类似的关系。热插拔控制器旨在保护系统输入,在热插拔或热插拔事件期间提供电流限制和输入瞬态处理。热插拔控制器的主要用途是浪涌电流控制,因此总栅极驱动量通常较低。高侧开关控制器专为输出保护(用于大电流非板载负载驱动)和输入保护而设计,可为输出和输入提供强大的整体栅极驱动和瞬态处理能力。高侧开关控制器还具有双向功能。例如,具有双向电流能力的 TPS1212-Q1 在需要保护输入电源但偶尔允许电流流回电源(例如为电池充电)的应用中具有优势。高侧开关控制器与热插拔控制器之间的另一个区别在于过流响应。高侧开关控制器不会在热插拔控制器的典型限流方式下钳制电流。相反,它们提供断路器功能或模拟熔断型保险丝。汽车行业一种新兴的可编程保险丝曲线是 I2T,其中 I 是电流、T 是时间。

汽车市场通常指具有 I2T 保护的高侧开关或控制器,如电子保险丝智能保险丝。本文档将高侧开关或控制器的 I2T 称为“智能电子保险丝高侧开关”,以与 TI 电子保险丝(集成热插拔)区分开来。第 4.5 节更深入地讨论了 TI 智能电子保险丝高侧开关的特性、保护和用例。

表 1-3 比较了高侧开关、高侧开关控制器、智能电子保险丝高侧开关、热插拔控制器和电子保险丝(集成式热插拔)。第 3.1.1 节进一步介绍了高侧开关及高侧开关控制器的不同过流行为。

表 1-3 高侧开关、热插拔控制器及电子保险丝的比较(集成热插拔)
特性1和配置 高侧开关 高侧开关控制器 智能电子保险丝高侧开关 电子保险丝(集成热插拔) 热插拔控制器
FET 配置 内部 外部 内部或外部 内部 外部
反向电流阻断(处于 ON 和 OFF 状态) 支持2 不支持3 不支持 支持2 支持2
输入反极性保护 不支持 支持 支持4 支持2 不支持
输出反极性保护 不支持 支持2 支持4 不支持 不支持
过流保护 (OCP) 行为5 电流限制 断路器 稳压电流(基于 I2T 保险丝特性) 断路器、电流限制或者功率限制 断路器、电流限制或者功率限制
过压保护 支持2 支持2 不支持 支持 支持
电感放电钳位 支持 不支持 支持 不支持 不支持
提供双向电流功能 不支持 支持2 6 支持4 支持2 7 不支持
汽车负载突降兼容性 支持 支持 支持 不支持 不支持
UL 认证 支持2 不支持 不支持 支持 不支持
接口 GPIO 或 SPI GPIO GPIO 或 SPI GPIO 或 PMBus GPIO 或 PMBus
AEC-Q100 认证 支持 支持 支持 支持2 支持2
  1. 支持 表示该产品系列通常可以提供某个特性。
  2. 仅在部分器件中可用。
  3. 在导通状态下,高侧开关控制器可以检测反向电流并向 MCU 发出运行信号,但它们没有集成保护方案
  4. 仅适用于外部 FET 器件。
  5. 电流限制功能将输出电流钳制在一个特定值;该值可以是可编程的或固定的。I2T 保护功能会根据特定电流时间曲线来关断输出电流。
  6. 仅限双向电流监测
  7. 稳态下的双向电力输送,支持 USB OTG 或 DRP 运行