Texas Instruments TPS4811-Q1高侧驱动器是具有保护和诊断功能的100V AEC-Q100智能驱动器。这些驱动器的工作输入电压范围为3.5V至80V（100V绝对最大值）。TPS4811-Q1驱动器提供精确的电流检测 (±2%) 输出 (I MON )，支持用于能量管理的系统设计。这些驱动器采用19引脚VSSOP封装，在相邻的高压和低压引脚之间移除了一个引脚，提供0.8毫米的间隙。TPS4811-Q1驱动器具有3.7A强上拉和4A下拉栅极驱动器。这些器件非常适合用于配电箱、车身控制模块、直流/直流转换器和电池管理系统。TPS4811-Q1驱动器符合汽车应用类AEC-Q100认证。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS4811-Q1高侧驱动器数据手册.pdf

特性

• 下列性能符合AEC-Q100标准：
  • 器件温度1级：
    • 环境工作温度范围：-40°C至+125°C
• 支持功能安全：
  • 来辅助功能安全系统设计的文档
• 输入电压范围：3.5V至80V（100V绝对最大值）
• 输出反极性保护低至-30V
• 集成12V电荷泵，具有100µA容量
• 1.6µA低关断电流（EN/UVLO = 低）
• 强大的3.7A上拉和4A下拉栅极驱动器
• 驱动外部背对背N沟道MOSFET
• 具有集成预充电开关驱动器 (TPS48111-Q1) 的型号，用于驱动容性负载
• 两级可调过流保护（IWRN和ISCP），带可调节断路器定时器 (TMR) 和故障标志输出 (FLT_I)
• 快速短路保护：
  • 1.2µs (TPS48111-Q1)
  • 4µs (TPS48110-Q1)
• 精确模拟电流监控器输出 (I MON ) ±2%（30mV VSNS时）
• <±2%精度、可调欠压闭锁 (UVLO) 和过压保护 (OV)
• 远程过热检测 (DIODE) 和保护，带故障标记输出 (FLT_T)

框图

TPS4811-Q1 汽车级智能高侧驱动器技术解析与应用指南

一、产品概述

TPS4811-Q1是德州仪器(TI)推出的100V汽车级智能高侧驱动器，具有全面的保护与诊断功能。该器件通过AEC-Q100 Grade 1认证，工作温度范围-40°C至+125°C，专为12V/24V/48V汽车系统设计。

‌核心特性‌：

• ‌宽电压范围‌：3.5V至80V工作电压(绝对最大值100V)
• ‌反向极性保护‌：支持-30V输出反向电压
• ‌集成12V电荷泵‌：100μA驱动能力
• ‌强驱动能力‌：3.7A峰值源电流(PU)和4A峰值灌电流(PD)
• ‌两级过流保护‌：可调警告阈值(IWRN)和短路阈值(ISCP)
• ‌精确电流监测‌：±2%精度的模拟输出(IMON)
• ‌远程温度保护‌：通过外部BJT实现温度监控(FLT_T)

二、关键技术创新

1. 智能栅极驱动架构

• 集成电荷泵提供12V栅极驱动电压
• 支持背对背N沟道MOSFET配置
• 可配置的栅极导通/关断速率控制
• TPS48111-Q1变体集成预充电驱动器(G)

2. 先进保护机制

• 两级可调过流保护(IWRN/ISCP)
• 1.2μs(TPS48111-Q1)/4μs(TPS48110-Q1)短路响应时间
• 精确的欠压锁定(UVLO)和过压保护(OV)
• 远程温度监测(DIODE引脚)

3. 诊断功能

• 故障标志输出(FLT_I/FLT_T)
• 可配置自动重试或锁存关断
• 电流镜像输出(IMON)实现能耗监控

三、电气特性详解

1. 极限参数

参数	最小值	最大值	单位
输入电压(VS)	-0.3	100	V
输出反向电压	-30	-	V
工作结温	-40	150	°C
存储温度	-55	150	°C

2. 典型性能(VS=48V)

• ‌静态电流‌：613μA(工作模式)，1.6μA(关断模式)
• ‌电荷泵电压‌：11.7V-12.3V(典型值)
• ‌保护阈值精度‌：
  • 过压保护：<±2%
  • 电流监测：±2%@30mV VSNS
• ‌温度传感范围‌：-40°C至150°C(使用MMBT3904)

四、行业应用方案

1. 汽车配电系统

• 车身控制模块(BCM)
• 电池管理系统(BMS)
• HVAC PTC加热器驱动

2. 工业控制系统

• 电机驱动电路
• 电源分配单元
• 大容量电容负载预充电

3. 特殊应用设计

• 双向功率开关(背对背MOSFET)
• 高边电流检测电路
• 带预充电的容性负载驱动

五、设计注意事项

1. ‌PCB布局要点‌：
   • 保持电流检测路径短且对称
   • 功率地和信号地单点连接
   • BST电容尽量靠近器件引脚
2. ‌热管理‌：
   • θJA=87°C/W(DGX封装)
   • 高功率应用需增加散热措施
3. ‌EMI优化‌：
   • 栅极串联电阻控制开关速率
   • 敏感信号远离功率路径

六、选型对比

型号	电压范围	电流	预充电驱动	保护响应	封装
TPS48110-Q1	3.5-80V	支持并联FET	无	4μs(SCP)	VSSOP-19
TPS48111-Q1	3.5-80V	支持并联FET	有	1.2μs(SCP)	VSSOP-19