TPS4HC120-Q1 汽车级 4 通道 120mΩ 智能高边开关，具有低功耗模式数据手册

TPS4HC120-Q1 是一款汽车四通道智能高侧开关，集成了 NMOS 功率 FET 和电荷泵，旨在满足 12V 汽车电池系统的要求。当驱动宽范围输出负载电流时，低 RON （120mΩ） 将器件功耗降至最低，当所有四个通道都使能时高达 2A，当只有一个通道使能时高达 2.5A。
*附件：tps4hc120-q1.pdf

该器件集成了热关断、输出箝位和电流限制等保护功能。这些 特性 提高了短路等故障事件期间的系统稳健性。TPS4HC120-Q1 实现了一个可选的限流电路，通过在驱动大型电容负载时减少浪涌电流并最大限度地减少过载电流来提高系统的可靠性。该器件提供 10 种可选电流限制设置 （0.25A 至 5A），具体取决于 ILIM 引脚上使用的外部电阻器。该器件还提供精确的负载电流检测，从而改进负载诊断，例如过载和开路负载检测，从而实现更好的预测性维护。

TPS4HC120-Q1 采用 28 引脚、4.9mm × 7.1mm HVSSOP 引脚封装，引脚间距为 0.5mm，可最大限度地减少 PCB 占用空间。

特性

• 四通道 120mΩ 汽车智能高边开关，具有全面诊断功能
  • 漏极开路状态输出
  • 电流感应模拟输出
• 宽工作电压 3V 至 28V
• 具有自动进入和退出功能的低功耗模式 （LPM）
  • IQ，LPM < 20μA/ch，所有 4 个通道均开启并处于 LPM 模式
• 超低休眠电流，25°C 时为 <1μA
• 可选电流限制，0.25A 至 5A
• 保护
  • 过载和短路保护
  • 具有自恢复功能的热关断和摆动
  • 感性负载负电压钳
  • GND 丢失、电池丢失和电池反向保护
• 诊断
  • 用于快速中断的全局故障报告
  • 过流和对地短路检测
  • 负载开路和电池短路检测
• 适用于汽车应用
  • 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
    • 器件温度等级 1：-40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • ISO7637-2 和 ISO16750-2 的电气瞬态干扰抗扰度认证
• 28 引脚热增强型 HVSSOP 封装

参数

方框图

1. 概述

TPS4HC120-Q1是一款专为汽车应用设计的四通道智能高压侧开关，集成了NMOS功率FET和电荷泵，适用于12V汽车电池系统。它具有低RON（120mΩ）、全诊断功能、低功耗模式（LPM）以及针对汽车应用的保护特性。

2. 主要特性

• ‌四通道设计‌：每通道具有独立的控制和保护功能。
• ‌低RON‌：120mΩ的导通电阻，降低功率损耗。
• ‌全诊断功能‌：包括开路状态输出、电流感应模拟输出等。
• ‌宽工作电压范围‌：3V至28V。
• ‌ 低功耗模式（LPM） ‌：自动进入和退出，LPM模式下IQ < 20μA/通道。
• ‌AEC-Q100认证‌：符合汽车级标准，温度等级1：-40°C至125°C。
• ‌保护特性‌：包括热关断、输出钳位、电流限制等。

3. 应用

• ‌ADAS模块‌
• ‌汽车显示模块‌
• ‌车身控制模块‌

4. 功能描述

4.1 低功耗模式（LPM）

• 设备可自动检测负载电流，当负载电流低于设定阈值时自动进入LPM。
• LPM模式下，数字核心关闭，电荷泵强度降低，以减小静态电流。

4.2 精确电流感应

• 通过内部电流镜实现高精度电流感应，允许实时监控和准确诊断。
• 电流感应输出可通过外部电阻转换为电压，便于ADC读取。

4.3 可调电流限制

• 通过外部电阻设置电流限制阈值，保护电源和线路免受短路或过流损害。
• 提供多种电流限制设置，满足不同应用需求。

4.4 电感负载关断钳位

• 在关断电感负载时，通过内部钳位保护功率FET免受负电压损害。

4.5 故障检测和报告

• 提供全局故障指示（FLT）引脚，当任何通道发生故障时拉低。
• 支持多路复用电流感应，允许通过单个引脚监控多个通道。

4.6 完整保护功能

• 包括过流保护、短路保护、热关断保护、欠压保护等。
• 提供反向极性保护和电池保护，确保设备在异常情况下安全运行。