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

感应钳位

施加外部电压时,电感器可抵抗电流变化。驱动电感负载会产生两种重要的行为:导通期间的电流压摆率较慢,以及在电感关断期间输出下拉。在导通期间,较慢的电流压摆率允许器件有更多时间检测过流事件,因此电感不会出现问题。

但是,如果在驱动电感负载的同时关断高侧开关,电感器将阻止电流减小。理想情况下,当高侧开关断开时,电流将瞬间变为 0A。利用公式 1,我们可以评估发生这种情况时电感器电压是多少。

方程式 1. V i n d u c t o r = L i n d u c t o r × d I d t i n d u c t o r

当电流立即从非零值降至 0 时,dI/dtinductor 为负无穷大,因此 Vinductor 为负无穷大。由于接地端是稳定基准,因此高侧开关的输出节点将被拉至负无穷大电压,导致元件和系统损坏。实际上,所有节点都具有一定的寄生电容。良好的模拟设计决定了使用去耦电容器和 ESD 电容器,但这些电容很小,只能将电流压摆率降低一小部分。因此,当电感负载由高侧开关关断时,负载的正节点会快速被拉至一个高负值。为了保护高侧开关和周围电路,TI 高侧开关实现了一种称为 VDS 钳位的动态漏源钳位。当 FET 源达到一定的低于漏极的电压时(通常约为 40V),该电路会部分导通 FET,将漏源电压限制为 VDS 钳位电压,并快速对存储在电感器中的能量进行放电。

VDS 钳位特性提供了一种巧妙的集成设计,能够快速耗散电感负载中的电感能量。但是,当 VDS 钳位激活时,会导致 FET 中出现高功率耗散,如果激活过长,可能会损坏器件,因此 VDS 钳位只能安全地耗散一定量的电感能量。如果负载的最大电感能量超过高侧开关的放电额定值,则必须使用反激二极管或 TVS 钳位等外部设计。

 驱动电感负载的高侧开关的简化版原理图(左)及时序图(右)图 3-2 驱动电感负载的高侧开关的简化版原理图(左)及时序图(右)