Texas Instruments TPS48110Q1EVM评估模块 设计用于评估TPS48110-Q1汽车智能高侧驱动器。TPS48110-Q1驱动器的工作输入电压范围为3.5V至80V，具有强大的4A栅极驱动器强度，可在大电流系统设计中使用并联MOSFET进行电源切换。TPS48110Q1EM具有可编程断路器定时器、负载电流监控输出以及可编程自动重试和锁存选项。该评估模块适用于PTC加热器、配电单元和eCAT加热器。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS48110Q1EVM评估模块用户指南.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

示意图

TPS48110-Q1智能高侧驱动器评估模块技术解析

一、评估模块核心特性

TPS48110Q1EVM是德州仪器(TI)专为TPS48110-Q1智能高侧驱动器设计的评估模块，具有以下突出特性：

• ‌宽电压工作范围‌：支持24V至60V典型工作电压（最大80V）
• ‌强大驱动能力‌：4A栅极驱动电流，可并联驱动多个MOSFET
• ‌两级过流保护‌：通过跳线可配置5A/15A/50A保护阈值
• ‌多重保护机制‌：集成过压、短路、温度保护功能
• ‌实时监测接口‌：提供电流镜像输出(IMON)和故障指示LED

二、硬件设计解析

1. 关键电路设计

• ‌功率路径设计‌：
  • 输入端子T1/T4：支持24-60V输入
  • 输出端子T2/T3：最大50A负载能力
  • 采用IAUS300N08S5N012ATMA1 MOSFET（80V/300A）
• ‌栅极驱动电路‌：
  • 集成12V电荷泵
  • 栅极串联2.21Ω电阻控制开关速率
  • 配置470nF栅极电容(C6/C7)

2. 保护电路实现

• ‌过流保护‌：
  • 电流检测电阻：WSL3921L5000FEA（500μΩ）
  • 三级跳线配置(J3)：5A/15A/50A可选
• ‌过压保护‌：
  • 阈值58V（通过R7/R11分压网络设置）
  • 集成SMCJ70A TVS二极管(D1)

三、测试配置指南

1. 默认跳线设置

跳线	功能	默认位置
J1	故障定时器	1-2(15ms)
J2	电流比例	1-2(0.09V/A)
J3	过流阈值	3-4(5A)

2. 典型测试流程

1. ‌初始配置‌：
   • 连接EN/UVLO(TP3)至GND
   • INP(TP6)接GND或VAUX
   • 设置电源48V/10A限流
2. ‌启动特性测试‌：
   • 监测BST-SRC电压波形
   • 典型启动时间：<100μs
3. ‌动态响应测试‌：
   • INP从LOW到HIGH切换观测Turn-on响应
   • INP从HIGH到LOW切换观测Turn-off响应

四、性能实测数据

1. 时序特性

参数	测试条件	典型值
启动时间	INP=GND	85μs
关断延迟	INP=HIGH→LOW	22μs
过流响应	2A→8A阶跃	1.2μs

2. 保护功能实测

• ‌过压保护‌：58V准确切断
• ‌自动重试‌：间隔时间可通过CTMR配置(1ms-150ms)
• ‌温度保护‌：通过外部BJT(MMBT3904)监测

五、应用设计建议

1. 汽车电子应用

• ‌PTC加热器驱动‌：
  • 配置50A过流保护
  • 启用自动重试模式
• ‌配电单元‌：
  • 使用IMON输出实现电流监控
  • 建议增加散热片

2. 工业控制系统

• ‌电机驱动电路‌：
  • 并联多个MOSFET时
  • 确保栅极走线对称
• ‌容性负载驱动‌：
  • 使用TPS48111-Q1变体（带预充电）

六、PCB布局要点

1. ‌功率路径布局‌：
   • 输入电容(C15/C19)靠近VIN引脚
   • 电流检测走线采用开尔文连接
2. ‌热设计考虑‌：
   • 功率MOSFET下方增加散热过孔
   • θJA=87°C/W(DGX封装)
3. ‌EMI优化‌：
   • 敏感信号远离功率路径
   • 栅极串联电阻控制dv/dt