Texas Instruments TPSI2140Q1EVM评估模块是一款双铜层板，具有多个测试点和跳线，用于全面评估TPSI2140-Q1的功能。TPSI2140-Q1是一款隔离式固态继电器 (SSR)，设计用于高压汽车和工业应用。TPSI2140Q1EVM的初级侧设有四个差分驱动器，可为次级侧的每个内部MOSFET提供电源和使能逻辑信息。次级侧的每个MOSFET均具有可靠的全桥整流器，可形成本地电源。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPSI2140Q1EVM评估模块数据手册.pdf

特性

• 每个引脚和电压电源均设有测试点，以确保功能正确
• 如果用户将VDD 绑定并与提供的跳线一起启用，则可以使用外部波形发生器运行或使用单电源进行测试
• 符合汽车应用类AEC-Q100标准
• 具有1200V关断电压的集成式额定雪崩MOSFET
• 低初级侧电源电流，5mA导通状态，1uA关断状态

PCB布局

TPSI2140-Q1评估模块技术解析与应用指南

产品概述

TPSI2140-Q1 EVM是德州仪器(TI)推出的高电压隔离固态继电器评估模块，基于车规级TPSI2140-Q1器件设计，具有以下核心特性：

• ‌3750Vrms高压隔离‌：满足汽车和工业应用的高压隔离需求
• ‌集成化设计‌：内置背对背MOSFET(1200V耐压)和完整驱动电路
• ‌车规认证‌：通过AEC-Q100汽车电子标准认证
• ‌低功耗特性‌：仅需9mA驱动电流(开启状态)/1.5μA(关闭状态)
• ‌紧凑封装‌：采用10.3×7.5mm SOIC-11(DWQ)封装

安全警示

‌高压操作警告‌：

1. 禁止用于超过1414VDC(VIOWM)的隔离测试
2. 工作时表面可能高温，禁止直接触碰
3. 必须由专业人员在受控实验环境下操作
4. 遵循TI高压评估模块安全规范：
   • 工作区需设置有效隔离屏障
   • 操作人员需穿戴绝缘防护装备
   • 所有测试设备必须位于紧急断电(EPO)保护电源带

关键硬件配置

1. 接口定义

接口	类型	功能描述
J1	端子块	次级侧正极输入(HV+)
J2	端子块	电压检测输出(S2)
J3	端子块	次级侧负极输入(HV-)
J4	香蕉头	初级侧供电(2.5-5.5V)
J6	插针	外部使能信号输入

2. 测试点布局

• ‌初级侧监测点‌：
  • TP1：VDD电源监测
  • TP2：EN使能信号监测
  • TP5：初级侧地参考
• ‌次级侧监测点‌：
  • TP6：热引脚(SM)测量
  • TP7：S2电压分压输出
  • TP8：HV-次级侧测试

典型应用场景

1. 新能源汽车系统

• ‌ 电池管理系统(BMS) ‌：绝缘电阻监测
• ‌ 车载充电器(OBC) ‌：DC链路预充电控制
• ‌电机驱动系统‌：IGBT栅极驱动隔离

2. 工业自动化

• 光伏逆变器安全隔离
• PLC数字量输出隔离
• 机械继电器替代方案

评估板使用指南

1. 标准测试配置

1. ‌电源连接‌：
   • J4接入2.5-5.5V初级侧电源
   • J1/J3接入待测高压信号
2. ‌使能控制‌：
   • J7跳线选择使能模式：
     • EN_EXT-EN：外部信号控制
     • VDD-EN：上电自动使能
3. ‌波形监测‌：
   • 推荐示波器通道配置：
     • CH1：HV+电压
     • CH2：EN使能信号
     • CH3：VDD电源
     • CH4：S2分压输出

PCB设计要点

1. 叠层结构

• 4层板设计(1.6mm总厚度)
• 层间分布：
  • L1/L4：信号层
  • L2/L3：电源/地层

2. 安全间距

• 初级/次级间：≥8mm爬电距离
• 高压走线：加装TVS管保护
• 热设计：优化DWQ封装散热焊盘