TPS1HB16-Q1 具有可调电流限制的 40V、16mΩ、1 通道汽车智能高侧开关数据手册

TPS1HB16-Q1 器件是一款智能高侧开关，适用于 12V 汽车系统。该器件集成了强大的保护和诊断功能，即使在汽车系统短路等有害事件中也能确保输出端口保护。该器件通过可靠的电流限制来防止故障，根据器件型号的不同，电流限制可在 4.4 A 至 49 A 范围内调节。高电流限制范围允许在需要大瞬态电流的负载中使用，而低电流限制范围为不需要高峰值电流的负载提供更好的保护。该器件能够可靠地驱动各种负载曲线。

TPS1HB16-Q1 还提供高精度模拟电流检测，可改进负载诊断。通过向系统 MCU 报告负载电流和器件温度，该器件可实现预测性维护和负载诊断，从而延长系统使用寿命。
*附件：tps1hb16-q1.pdf

TPS1HB16-Q1 采用 HTSSOP 封装，可减少 PCB 占用空间。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 温度等级 1：–40°C 至 125°C
  • 器件 HBM ESD 分类 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C4B
  • 可承受 40V 负载突降
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 具有 16mΩ R 的单通道智能高侧开关 上 （吨 J = 25°C）
• 通过可调电流限制提高系统级可靠性
  • 电流限制设定点从 4.4 A 到 49 A
• 强大的集成输出保护：
  • 集成热保护
  • 对地和电池短路保护
  • 防止电池反向事件，包括使用反向电压自动接通 FET
  • 电池和接地丢失时自动关闭
  • 集成输出钳位，用于对感性负载进行消磁
  • 可配置的故障处理
• 模拟感应输出可配置为精确测量：
  • 负载电流
  • 设备温度
• 通过 SNS pin 提供故障指示
  • 检测开路负载和电池短路

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌名称‌：TPS1HB16-Q1
• ‌类型‌：40V，16mΩ单通道汽车级智能高压侧开关
• ‌应用‌：适用于12V汽车系统，如汽车显示模块、ADAS模块、座椅舒适模块、传输控制单元、HVAC控制模块、车身控制模块、照明系统等

2. 主要特性

• ‌AEC-Q100认证‌：适用于汽车应用，温度等级1，-40°C至125°C工作温度范围
• ‌保护功能‌：集成热保护、短路到地保护、反向电池保护、反向电池事件自动开关、失电自动关闭、感性负载输出箝位
• ‌电流限制‌：可调电流限制，范围从4.4A至49A（不同版本）
• ‌诊断功能‌：模拟电流感应输出，可配置为测量负载电流或设备温度；提供开路和短路到电池故障指示
• ‌封装‌：HTSSOP封装，减小PCB占用空间

3. 功能描述

• ‌智能高压侧开关‌：集成了强大的保护和诊断功能，确保在汽车系统中的输出端口保护。
• ‌可调电流限制‌：通过连接外部电阻设置电流限制阈值，适应不同负载需求。
• ‌快速响应保护‌：包括热关断、电流限制、短路保护等，确保在异常情况下快速响应并保护系统。

4. 电气特性

• ‌最大连续电源电压‌：36V
• ‌负载倾卸电压‌：40V（符合ISO16750-2:2010标准）
• ‌反向电池电压‌：-18V（持续不超过3分钟）
• ‌导通电阻‌：16mΩ（典型值，T_J = 25°C），最大32mΩ（T_J = 150°C）
• ‌电流感应比‌：3000（I_OUT / I_SNS）

5. 应用信息

• ‌典型应用‌：包括为汽车座椅加热器、车头大灯灯泡等供电的应用场景。
• ‌设计考虑‌：包括热设计、电流限制电阻计算、诊断电阻选择等。
• ‌布局指南‌：推荐将裸露的热垫连接到大的铜浇口以提高散热效率，同时确保所有外部组件靠近引脚放置。

6. 文档与支持

• ‌相关文档‌：提供了如何驱动感性、容性和照明负载的智能高压侧开关应用笔记、短路可靠性测试应用笔记等。
• ‌支持资源‌：包括TI E2E™支持论坛，提供快速、经验证的设计帮助。

7. 注意事项

• ‌静电放电警告‌：处理集成电路时需采取适当的ESD防护措施。
• ‌热管理‌：在设计时需考虑设备的热性能，确保在最大负载条件下不超过最大结温。
• ‌故障处理‌：设备在检测到故障时会进入FAULT状态，并通过SNS引脚提供故障指示，用户需根据应用需求配置故障处理逻辑。