Texas Instruments TPSI3050/TPSI3050-Q1增强型开关驱动器是一款完成集成的器件，与外部电源开关结合使用时，可构成完整的隔离式固态继电器 (SSR)。当标称栅极驱动电压为10V、峰值拉电流和灌电流为1.5/3.0A时，可以选择多种外部电源开关来满足各种应用需求。

数据手册：

*附件：TPSI3050数据手册.pdf

*附件：TPSI3050-Q1数据手册.pdf

The TI TPSI3050/TPSI3050-Q1增强型开关驱动器可通过初级侧电源自行产生次级偏置电源，因此无需隔离式次级电源偏置。而且，TPSI3050可以有选择性地向外部配套电路供电，以满足不同的应用需求。

该器件采用SOIC 8引脚 (DWZ) 7.50mm x 5.85mm封装。

特性

• 无需隔离式次级电源
• 驱动外部功率晶体管或SCR
• 5 kVRMS增强型隔离
• 具有1.5/3A峰值拉电流和灌电流的10-V栅极驱动
• 适用于外部辅助电路的最高50mW电源
• 支持交流或直流开关
• 支持两线或三线模式
• 汽车级温度范围：–40°C至+125°C（1级），符合AEC-Q100标准的环境温度 (TPSI3050-Q1)
• 七电平功率传输，电阻可选
• 支持功能安全
  • 来辅助功能安全系统设计的文档
• 安全相关认证
  • 计划：符合DIN EN IEC 60747-17 (VDE 0884-17) 标准的 7071VPK增强型隔离
  • 计划：符合UL1577标准且长达1分钟的5kVRMS隔离

示意图

TPSI3050隔离式开关驱动器技术解析与应用指南

一、产品概述

TPSI3050是德州仪器(TI)推出的一款完全集成的隔离式开关驱动器，与外部功率开关组合可构成完整的隔离式固态继电器(SSR)解决方案。该器件具有以下突出特点：

• ‌集成10V栅极驱动‌：提供1.5A(源电流)/3.0A(灌电流)峰值驱动能力
• ‌无需隔离辅助电源‌：通过集成变压器从初级侧获取能量
• ‌双工作模式‌：支持二线制(6.5-48V)和三线制(3-5.5V)控制
• ‌高隔离等级‌：3kVRMS基础隔离，符合DIN EN IEC 60747-17(VDE 0884-17)和UL1577认证
• ‌宽温度范围‌：-40°C至125°C工作温度

二、核心特性

1. 创新的电源架构

TPSI3050采用高频(89MHz典型)扩频调制技术通过集成变压器传输能量和数据，具有以下优势：

• 效率>90%，显著优于传统光耦方案
• 内置扩频技术可满足CISPR 25 Class 5 EMI标准
• 支持7级可编程功率传输(RPXFR电阻选择)

2. 灵活的驱动配置

• ‌标准使能模式‌：VDRV输出跟随EN输入状态
• ‌ 单脉冲模式(TPSI3050S特有) ‌：EN上升沿产生2.5μs脉冲，适合SCR驱动
• 主动箝位保持关断电路确保电源丢失时VDRV<2V

3. 全面的保护机制

• 初级侧欠压锁定(UVLO)：2.5V(上升)/2.35V(下降)
• 次级侧UVLO：VDDH<6.6V(标准)/7.2V(单脉冲)时关断
• 热关断保护：170°C触发，32°C迟滞恢复

三、布局要点

1. ‌元件布置‌：
   • 驱动器尽量靠近功率器件
   • VSSS连接MOSFET源极Kelvin点
2. ‌去耦电容‌：
   • VDDH-VDDM和VDDM-VSSS间使用低ESR陶瓷电容
   • 三线模式VDDP并联1μF+100nF电容
3. ‌隔离设计‌：
   • 器件下方避免走线，建议开槽
   • 保持初级(GNDP)和次级(VSSS)间≥8.5mm爬电距离

四、性能参数对比

参数	三线模式	二线模式
传播延迟	3-4.5μs(VDRV↑)	260μs(VDRV↑)
最大频率	58.98kHz(20kΩ)	<几kHz
电源电流	34.62mA(20kΩ)	6.7mA(20kΩ)
启动时间	482μs(470nF)	依赖EN上升时间

五、典型应用场景

1. ‌工业自动化‌：
   • PLC输出模块
   • 电机驱动接触器替代
2. ‌能源系统‌：
   • 光伏逆变器继电器
   • 电池管理系统接触器
3. ‌汽车电子‌：
   • 车载充电器(OBC)接触器
   • 高压配电单元(PDU)