TPSI3052-Q1 具有集成 15V 栅极电源的汽车增强型隔离式开关驱动器数据手册

TPSI3052-Q1 是一款完全集成的隔离式开关驱动器，与外部电源开关结合使用时，可形成完整的隔离式固态继电器 （SSR）。凭借 15V 的标称栅极驱动电压和 1.5/3.0A 的峰值拉电流和灌电流，可以选择多种外部电源开关，以满足广泛的应用需求。TPSI3052-Q1 从其初级侧接收的电源产生自己的次级偏置电源，因此不需要隔离式次级电源偏置。此外，TPSI3052-Q1 可以选择为外部支持电路供电，以满足各种应用需求。
*附件：tpsi3052-q1.pdf

TPSI3052-Q1 根据所需的输入引脚数量支持两种作模式。在双线模式下（通常用于驱动机械继电器），控制开关只需要两个引脚，并支持 6.5 V 至 48 V 的宽工作电压范围。在三线模式下，3 V 至 5.5 V 的主电源由外部提供，开关通过单独的使能进行控制。TPSI3052S-Q1 仅提供三线模式，具有一次性使能开关控制功能。此功能对于驱动通常只需要一个电流脉冲即可触发的 SCR 非常有用。

次级侧提供 15 V 稳压浮动电源轨，用于驱动各种电源开关，无需次级偏置电源。该应用可以驱动用于 DC 应用的单个电源开关或用于 AC 应用的双背靠背电源开关，以及各种类型的 SCR。与传统的机械继电器和光耦合器相比，TPSI3052-Q1 集成隔离保护非常坚固，具有更高的可靠性、更低的功耗和更大的温度范围。

TPSI3052-Q1 的功率传输可以通过使用从 PXFR 引脚到 VSSP 的外部电阻器从七个功率级别设置中选择一种来调整。此作允许根据应用的需要，在功耗与次级上提供的功率之间进行权衡。

特性

• 无需隔离的次级电源
• 驱动外部功率晶体管或 SCR
• 5kV RMS 增强型隔离
• 15V 栅极驱动，具有 1.5/3A 峰值拉电流和灌电流
• 用于外部辅助电路的电源功率高达 50mW
• 支持 AC 或 DC 切换
• 支持两线或三线模式
• 7 级功率传输，电阻可选
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 符合 AEC Q-100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40 至 +125°C，温度指标 A
• 安全相关认证
  • 符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 的 7071-V PK 增强型隔离
  • 5kV RMS 隔离，持续 1 分钟，符合 UL 1577 标准

参数

方框图

1. 产品概述

TPSI3052-Q1是一款专为汽车应用设计的增强型隔离开关驱动器，集成了15V门极电源，无需额外的隔离次级电源。该驱动器支持多种工作模式，适用于驱动外部功率晶体管或硅控整流器（SCR），适用于固态继电器（SSR）、电池管理系统、车载充电器等应用场景。

2. 关键特性

• ‌无需隔离次级电源‌：通过集成的电源转换器生成次级偏置电源。
• ‌增强型隔离‌：提供5kV RMS的增强型隔离保护。
• ‌高门极驱动能力‌：15V门极电压，支持1.5/3.0A的峰值源电流和沉电流。
• ‌多种输入模式‌：支持两线模式和三线模式，适应不同应用需求。
• ‌安全认证‌：符合AEC-Q100汽车级标准，通过DIN EN IEC 60747-17和UL 1577认证。

3. 功能描述

• ‌集成电源转换器‌：从初级侧接收功率，转换为次级侧所需的15V门极电源。
• ‌调制方案‌：使用高频载波和扩频技术传输使能状态，改善EMI性能。
• ‌过温保护‌：内置温度传感器，在过热时自动停止功率传输并关断输出。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：监控初级侧（VDDP）和次级侧（VDDH、VDDM）的电源电压，确保稳定工作。
• ‌灵活的功率传输控制‌：通过外部电阻设置功率转换器占空比，调整功率传输量。

4. 应用领域

• ‌ 固态继电器（SSR） ‌
• ‌电池管理系统‌
• ‌车载充电器‌
• ‌混合动力、电动和动力传动系统‌
• ‌建筑自动化‌
• ‌工厂自动化和控制‌

5. 电气特性

• ‌工作温度范围‌：-40°C至+125°C。
• ‌初级侧供电电压‌：两线模式下6.5V至48V，三线模式下3V至5.5V。
• ‌次级侧门极电压‌：15V。
• ‌峰值源电流/沉电流‌：1.5A/3.0A。
• ‌最大功率耗散‌：两线模式下350mW，三线模式下250mW。

6. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：SOIC 8-pin（DWZ），尺寸7.50mm × 5.85mm。

7. 应用与实现

• ‌典型应用电路‌：提供了两线模式和三线模式下的典型应用电路图。
• ‌设计推荐‌：包括电源去耦电容的选择、门极驱动电阻的设置等。
• ‌布局指南‌：强调了PCB布局中的关键要素，如组件放置、接地考虑、高压隔离等。

8. 文档与支持

• ‌数据手册‌：详细描述了电气特性、功能模式、应用信息和封装信息等。
• ‌支持资源‌：包括TI E2E™支持论坛，提供设计帮助和快速验证答案。