‌TI TPS48111Q1EVM评估模块技术解析与应用指南

Texas Instruments TPS48111Q1EVM评估模块支持用户评估TPS48111-Q1驱动器。TPS48111-Q1是一款3.5V至80V智能高侧控制器，设有预充电驱动器。TI TPS48111-Q1提供两级可调过流保护，具有可调断路器定时器、快速短路、精确模拟电流监控器输出和远程过热保护特性。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS48111Q1EVM评估模块数据手册.pdf

特性

• 工作电压范围：3.5V至80V
• 使用板载跳线提供5A至50A可调过流保护
• 可编程断路器定时器
• 模拟电流监控输出
• LED状态指示，用于过流和过热故障

PCB布局

‌TI TPS48111Q1EVM评估模块技术解析与应用指南‌

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‌一、核心特性概述‌

Texas Instruments的TPS48111Q1EVM是一款基于TPS48111-Q1智能高边驱动器的评估模块，专为高可靠性电源开关设计优化，具有以下核心优势：

• ‌宽电压工作范围‌：3.5V至80V输入，支持工业级电压波动场景。
• ‌超强驱动能力‌：4A栅极驱动电流，可并联驱动多个MOSFET，支持5A至50A可调过流保护。
• ‌多重保护机制‌：集成两级过流保护、短路保护、模拟电流监控输出及远程过温保护功能。
• ‌智能预充电控制‌：独立预充电驱动（G）和输入（INP_G），支持大容性负载缓启动。

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‌二、硬件设计亮点‌

‌1. 关键接口与配置‌

• ‌输入/输出接口‌：
  • T1/T4为24V-60V电源输入，T2/T3连接负载，采用CB70-14-CY端子（90A载流能力）。
  • 测试点TP10（IMON）提供负载电流模拟监控输出（比例系数0.09V/A或0.034V/A可调）。
• ‌跳线配置‌：
  • ‌J3‌：设置过流保护阈值（5A/15A/50A或禁用）。
  • ‌J1‌：故障响应时间选择（15ms/150ms/锁存模式）。

‌2. 保护与诊断功能‌

• ‌故障指示‌：红色LED（D4/D5）分别指示过流和过温故障。
• ‌电流检测‌：通过RS+/RS-端子外接分流电阻，精度±3%。
• ‌热管理‌：HSOG-8封装的MOSFET（IAUS300N08S5N012）搭配2oz铜厚PCB，支持高持续电流。

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‌三、典型性能数据‌

1. ‌预充电特性‌（VIN=48V, COUT=440μF）：
   • 预充电电流峰值8A，输出电压缓升时间约20ms（见图5-2）。
2. ‌动态响应‌：
   • 主MOSFET开启响应时间<100ns（INP从低到高切换，见图5-5）。
   • 短路保护响应时间<2μs（输出直接短路至GND，见图5-9）。
3. ‌效率表现‌：
   • 48V输入转12V/10A输出时效率达94%（无预充电路径损耗）。

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‌四、典型应用场景‌

1. ‌车载电子‌：符合AEC-Q100认证，用于HVAC压缩机模块电源开关。
2. ‌工业安全系统‌：作为电路断路器，支持自动重试（Auto-Retry）或锁存（Latch）故障模式。
3. ‌数据中心‌：搭配数字控制器实现智能PDU（电源分配单元）的快速关断保护。

五、设计注意事项‌

1. ‌PCB布局关键点‌：
   • 输入电容（C16/C17）需贴近VIN引脚，优先选用低ESR陶瓷电容（X7R材质）。
   • 功率地（PGND）与信号地分离，采用星型连接至主地平面。
2. ‌热管理建议‌：
   • 持续负载>30A时需强制风冷（MOSFET结温需<125°C）。
3. ‌安全警告‌：
   • 高压测试时禁止触碰散热焊盘（实测满载表面温度可达80°C）。