TPS281C100 6V 至 60V、100mΩ、4.5A 单通道高侧开关数据手册

TPS281C100 是一款单通道智能高边开关，旨在满足工业控制系统的要求。低 RON 可最大限度地降低器件功耗，驱动高达 60V DC 的宽范围输出负载电流，从而提高系统稳健性。

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。TPS281C100 实现了一个可调节的电流限制电路，通过在驱动大型电容负载时减少浪涌电流和最小化过载电流来提高系统的可靠性。为了驱动高浪涌电流负载（如灯或快速充电电容负载），TPS281C100A 实现了具有更高允许电流水平的浪涌电流时间段。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。
*附件：tps281c100.pdf

TPS281C100采用小型 14 引脚、4.4mm × 5mm 引脚间距的 HTSSOP 引脚封装，以及引脚间距为 0.5mm 的 12 引脚、4mm × 4mm WSON，可最大限度地减少 PCB 占用空间。

特性

• 宽工作电压范围：6V 至 60V
• 低 RON：83mΩ（典型值），168mΩ（最大值）
• 通过可调电流限制提高系统级可靠性
  • 1A 至 5A（固定 0.5A）
• 精确的电流感应
  • ±4%，在标准感应模式下，1A 时
  • ±12.5% （4mA） 在高精度传感模式下
• 集成感应式放电夹 > 64V
• 低静态电流 （Iq） < 1.5mA
• 工作结温：–40 至 125°C
• 输入控制：兼容 1.8V、3.3V 和 5V 逻辑
• 用于 ADC 保护的集成故障感应电压调节
• 关断状态下的开路负载检测
• 热关断和摆幅检测
• 符合 IEC61000-4-4 的增强型电快速瞬变 （EFT）
  • 器件在 22nF 输出电容、±2kV EFT 和 DIAG_EN 低电平时保持关断状态
• 14 引脚耐热增强型 TSSOP 封装
• 12 引脚热增强型 WSON 封装

参数

方框图

1. 产品概述

TPS281C100是一款60V、100mΩ单通道智能高侧开关，专为满足工业控制系统需求而设计。其低R ON电阻最小化了器件功耗，并支持高达60V DC的输出负载电流范围，提高了系统鲁棒性。该器件集成了保护特性，如热关断、输出钳位和电流限制，以在短路等故障事件中提升系统可靠性。

2. 关键特性

• ‌宽工作电压范围‌：6V至60V
• ‌低R ON电阻‌：典型值为83mΩ，最大值为168mΩ
• ‌可调电流限制‌：范围从1A至5A（固定0.5A）
• ‌高精度电流感应‌：±4%在1A标准感应模式下，±12.5%在4mA高精度感应模式下
• ‌集成电感放电钳位‌：>64V
• ‌低静态电流‌：<1.5mA
• ‌热关断和摆幅检测‌
• ‌增强的电气快瞬变（EFT）保护‌

3. 封装选项

• ‌14引脚热增强型TSSOP封装‌（PWP）
• ‌12引脚热增强型WSON封装‌（DNT）

4. 电气特性

• ‌供电电压‌：VS = 6V至60V
• ‌连续负载电流‌：高达4A（在TA = 85°C，VEN = HI条件下）
• ‌空闲状态电流‌：VS待机空闲状态电流（VDIAG_EN = HI，VOUT = 0V）为1.2mA至1.7mA
• ‌热特性‌：结到环境的热阻（RθJA）为36.9°C/W（DNT封装）

5. 可调电流限制

• 通过连接在ILIM引脚和GND之间的外部电阻器来设置电流限制阈值。
• 提供内部电流限制（默认为0.5A），当ILIM引脚开路或短路至GND时启用。

6. 保护功能

• ‌过流保护‌：通过电流限制和短路保护实现。
• ‌热关断‌：在结温超过165°C时自动关断。
• ‌开路负载检测‌：在关闭状态下检测开路负载。
• ‌反向极性保护‌：通过GND网络和二极管实现反向极性保护。

7. 应用领域

• ‌数字输出模块‌
• ‌ 安全扭矩关闭（STO） ‌
• ‌保持制动‌
• ‌一般电阻性、电感性和电容性负载‌

8. 典型应用电路

文档中提供了典型应用电路，包括输入和输出TVS二极管、输入和输出电容、电流感应电阻等关键组件的推荐值和目的。

9. 布局指南

• ‌最大化PCB上的铜覆盖‌以增加热导率。
• ‌添加尽可能多的热过孔‌以优化热传导。
• ‌考虑EMC‌：在布局时考虑电磁兼容性。