TPS4810-Q1 汽车级 100V 低 Iq 双通道高侧驱动器，具有短路保护和诊断功能数据手册

TPS48100-Q1 是一款具有保护和诊断功能的 100V 低 IQ 智能高侧驱动器。该器件具有 3.5V–95V 的宽工作电压范围，适用于 12V、24V 和 48V 系统设计。该器件可以承受并保护负载免受低至 –65V 的负电源电压的影响。

它具有两个强大的 2A（源和灌）栅极驱动器，具有独立的控制输入（INP1、INP2），用于驱动公共源配置中的背靠背 MOSFET。强大的 GATE 驱动支持在大电流系统设计中使用并联 MOSFET 进行电源切换。
*附件：tps4810-q1.pdf

该器件提供可调节的短路保护。可以配置自动重试和闭锁故障行为。电流感应可以通过外部感应电阻器或 MOSFET VDS 感应来完成。通过使用 CS_SEL 引脚输入，可以配置高压侧或低压侧电流感应电阻器。该器件还具有使用外部控制对内部短路比较器进行诊断SCP_TEST 输入功能。

低静态电流 （35μA，典型值） 支持始终导通的系统设计。静态电流降低至 1.5μA（典型值），EN/UVLO 为低电平。

TPS48100-Q1 采用 19 引脚 VSSOP 封装。

特性

• 符合 AEC-Q100 汽车标准，适用于汽车应用
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 3.5V 至 95V 输入范围 （绝对最大值 100V）
• 低至 –65V 的反向输入保护
• 集成 11V 电荷泵，容量为 345μA
• 低静态电流，工作时为 35μA
• 1.5μA 低关断电流 （EN/UVLO = 低）
• 两个强大的栅极驱动器（2A 拉电流和灌电流），用于背靠背 MOSFET 驱动，具有独立的控制输入（INP1、INP2）
• 使用具有可调延迟 （TMR） 的外部 Rsense 或 MOSFET VDS 传感的可调短路保护 （ISCP）
• 高压侧或低压侧电流感应配置 （CS_SEL）
• 短路故障期间的故障指示 （FLT）、电荷泵欠压、输入欠压和短路比较器诊断 （SCP_TEST）
• 可调输入欠压锁定 （UVLO）
• 与 TPS1210-Q1 引脚对引脚兼容

参数

方框图

一、产品概述

TPS4810-Q1 是一款100V低IQ（静态电流）智能高压侧驱动器，专为汽车应用设计。它支持背对背MOSFET驱动，具有短路保护和诊断功能。该设备适用于12V、24V和48V系统设计，能够承受并保护负载免受低至-65V的负电源电压影响。

二、主要特性

• ‌AEC-Q100认证‌：适用于汽车应用，满足-40°C至125°C的工作温度范围。
• ‌宽输入电压范围‌：3.5V至95V（绝对最大值为100V），具有反向输入保护功能。
• ‌低IQ设计‌：操作时的静态电流为35μA（典型值），关闭时的静态电流为1.5μA（典型值）。
• ‌双强栅极驱动器‌：两个2A栅极驱动器，支持背对背MOSFET独立驱动。
• ‌可调短路保护‌：通过外部Rsense或MOSFET VDS感测，具有可调延迟功能。
• ‌故障诊断‌：包括短路比较器诊断（SCP_TEST）功能。
• ‌功能安全‌：提供文档以支持功能安全系统设计。
• ‌引脚兼容‌：与TPS1210-Q1引脚兼容。

三、引脚配置与功能

TPS4810-Q1采用19引脚VSSOP封装，主要引脚包括：

• ‌VS‌：供电引脚。
• ‌EN/UVLO‌：使能/欠压锁定输入。
• ‌INP1/INP2‌：输入控制信号，分别用于控制两个栅极驱动器。
• ‌FLT‌：故障指示输出，低电平有效。
• ‌G1PU/G1PD/G2‌：栅极驱动器输出。
• ‌BST‌：高侧自举电源。
• ‌SRC‌：源极连接。
• ‌ CS+/CS- ‌：电流感测正/负输入。
• ‌ISCP/TMR‌：短路检测设置和故障定时器输入。
• ‌SCP_TEST‌：短路比较器诊断输入。
• ‌CS_SEL‌：电流感测选择输入。

四、电气特性

• ‌电荷泵‌：11V，345μA。
• ‌栅极驱动器峰值源/漏电流‌：1.69A/2A。
• ‌短路保护阈值‌：可通过外部Rsense或VDS感测设置，范围从15mV至316mV。
• ‌欠压锁定阈值‌：上升阈值1.176V至1.287V，下降阈值1.09V至1.184V。
• ‌使能阈值‌：上升阈值1V，下降阈值0.3V。

五、功能描述

• ‌电荷泵和栅极驱动器‌：内部11V电荷泵为栅极驱动器提供电源，支持高达2A的源/漏电流。
• ‌短路保护‌：通过监测CS+/CS-引脚或MOSFET的VDS电压，实现可调短路保护。支持自动重试和锁定关闭故障行为。
• ‌欠压保护‌：通过EN/UVLO引脚实现欠压锁定功能，保护设备免受低电压影响。
• ‌反向极性保护‌：设备能够承受输入和输出端的反向极性电压。
• ‌故障诊断‌：通过SCP_TEST引脚对内部短路比较器进行诊断。
• ‌简单栅极驱动器应用‌：在不使用短路保护功能的情况下，可作为简单的栅极驱动器使用。

六、应用信息

TPS4810-Q1适用于需要高可靠性和保护功能的汽车应用，如48V锂离子电池管理系统（BMS）、DC/DC转换器、汽车电源分配盒和无线电动工具等。数据手册提供了典型应用电路、设计要求、详细设计步骤以及布局指南，以帮助设计师实现高性能、高可靠性的电源管理解决方案。