ZHDS036 January   2026 F29H850TU , F29H859TU-Q1 , TMCS1123 , TMCS1123-Q1 , TPS650362-Q1 , TPS650365-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 背景
    2. 1.2 硬件/软件 FuSa 分析流程
      1. 1.2.1 项目定义
      2. 1.2.2 功能安全目标
      3. 1.2.3 功能安全概念
      4. 1.2.4 技术安全概念
      5. 1.2.5 硬件/软件安全要求
      6. 1.2.6 依赖性故障分析
    3. 1.3 TI 配套资料
      1. 1.3.1 TI 元件类别
      2. 1.3.2 用于安全 MCU 的 FuSa 配套资料
  5. 2OBC 系统的 FuSa 概念
    1. 2.1 项目定义
      1. 2.1.1 项目功能
      2. 2.1.2 系统边界
      3. 2.1.3 外部接口
      4. 2.1.4 操作模式
    2. 2.2 功能安全目标
    3. 2.3 功能安全概念
    4. 2.4 技术安全概念
    5. 2.5 硬件/软件安全要求
    6. 2.6 依赖性故障分析
  6. 3OBC 系统的 FuSa 元件
    1. 3.1 元件概述
    2. 3.2 微控制器
      1. 3.2.1 CPU
      2. 3.2.2 ADC 采样
      3. 3.2.3 PWM 生成
      4. 3.2.4 CMPSS
      5. 3.2.5 数据传输
      6. 3.2.6 故障信号监控及安全状态控制
    3. 3.3 电源管理 IC
      1. 3.3.1 MCU 监测器
      2. 3.3.2 关断序列
      3. 3.3.3 电源
    4. 3.4 系统基础芯片
      1. 3.4.1 CAN 通信
      2. 3.4.2 电源电压轨监控
      3. 3.4.3 SPI/处理器通信
      4. 3.4.4 器件内部 EEPROM
    5. 3.5 电源和监控器
    6. 3.6 栅极驱动器
    7. 3.7 电压传感器
    8. 3.8 电流传感器
    9. 3.9 温度传感器
  7. 4总结
  8. 5参考资料

温度传感器

在 OBC 系统中,温度传感器对于控制和安全监控也至关重要,因此也需要仔细考虑这一点。这通常由模拟器件实现,例如负温度系数 (NTC) 电阻器。TMP61-Q1 是具有正温度系数 (PTC) 的硅基热敏电阻。

精度是温度传感器的最关键因素。TMP61-Q1 可在工作范围内提供出色的线性度和始终如一的灵敏度,支持使用简单而准确的温度转换方法。高线性度让用户无需在软件中使用分段拟合或查询表即可计算温度。该传感器在整个温度范围内保持一致的灵敏度,25°C 处的电阻温度系数 (TCR) 为 6400ppm/°C,典型的 TCR 容差仅为 0.2%。图 3-9 示出了典型电阻与环境温度间的关系。

 TMP61-Q1 典型电阻与环境温度间的关系图 3-9 TMP61-Q1 典型电阻与环境温度间的关系

TMP61-Q1 专门为长使用寿命和高性能而设计。它内置了在高温下发生短路故障时的失效防护行为。凭借出色的抗环境波动能力,可保持典型的传感器长期漂移仅为 0.5%。该器件可快速响应温度变化,热响应时间短,仅为 0.6 秒。

TMP61-Q1 采用紧凑型 0402 封装,可靠近热源放置,并可直接替代传统 NTC 电阻器。对于需要更高温度容差的应用,ELPG 封装选项可将工作范围扩展至 170°C。

温度检测的可靠性不仅取决于热敏电阻,还取决于上拉电阻和电源。TMP23x-Q1 器件是汽车级高精度 CMOS 集成电路线性模拟温度传感器系列,其输出电压与温度成比例。图 3-10 显示了方框图。

 TMP23x-Q1 的方框图图 3-10 TMP23x-Q1 的方框图

TMP235-Q1 器件在 -40°C 至 +150°C 的整个温度范围内提供 10mV/°C 的正斜率输出,电源范围为 2.3V 至 5.5V。更高增益的 TMP236-Q1 传感器在 -10°C 至 +125°C 的范围内提供 19.5mV/°C 的正斜率输出,电源范围从 3.1V 至 5.5V。通过消除对外部上拉电阻器的需求,实现了更高的可靠性。此外,它还为下游元件提供内置保护,当暴露于电源过压情况时,该器件可以防止这些异常高的电压按比例传输到后端 ADC,从而有效地保护 MCU 免受潜在的损害。

如果热敏电阻不能靠近热点放置(例如 FET /变压器/分流电阻器),则精度和响应时间通常会受到影响。对于 OBC 应用,由于需要考虑电气间隙和爬电距离,有时放置热敏电阻来进行权衡。为了解决这个问题,ISOTMP35-Q1 是业界先进的隔离温度传感器 IC,集成了隔离栅,可承受高达 3000VRMS 的电压,具有一个模拟温度传感器,可在 –40°C 至 150°C 范围内实现 10mV/°C 的斜率。图 3-11 示出了方框图。

 ISOTMP35-Q1 的方框图图 3-11 ISOTMP35-Q1 的方框图

这种集成使得传感器能够与高压热源并置,无需昂贵的隔离电路。与通过将传感器放置在较远位置来满足隔离要求的方法相比,直接接触高压热源还可提供更高的精度和更快的热响应。

除了上述器件级设计外,冗余温度传感器和合理性检查也是提升系统功能安全性的常见方法。