‌TPS2HCS08-Q1 智能高边开关技术文档总结

TPS2HCS08-Q1 器件是一款双通道智能高端开关，通过串行外设接口 （SPI） 进行控制，适用于配电和执行器驱动应用。该器件集成了强大的保护功能，可确保输出导线和负载保护免受短路或过载情况的影响。该器件具有可通过 SPI 配置的过流保护功能，具有足够的灵活性，可支持需要大浪涌电流的负载并提供改进的保护。该器件还集成了可编程保险丝配置文件（电流与时间的关系），可在持续过载条件下关闭开关。这两个功能共同允许针对任何负载曲线优化线束，并提供全面保护。

该器件支持配电开关应用中的ECU负载的SPI可配置电容充电模式。该器件还包括两种低功耗模式（LPM）状态，即自动进入模式或手动进入模式，使该器件能够为负载ECU提供电流，同时仅消耗约10–20μA的电流。
*附件：tps2hcs08-q1.pdf

TPS2HCS08-Q1器件还通过SPI提供高精度数字电流检测，从而改进负载诊断。通过向系统MCU报告负载电流、通道输出电压和输出FET温度，该器件能够诊断开关和负载故障。

TPS2HCS08-Q1 采用 HTSSOP 封装，可减少 PCB 尺寸。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 温度等级 1：–40°C 至 125°C
  • 设备 HBM ESD 分类 2 级
  • 设备 CDM ESD 分类等级 C5
  • 可承受 36V 负载突降
• 双通道 SPI 控制的智能高侧开关，集成了 nFET。
• 集成线束保护，无需 MCU 参与和 SPI 可编程保险丝曲线
  • 防止持续过载情况
• 通过SPI可编程可调过流保护提高系统级可靠性
• SPI 可配置的电容充电模式，可驱动各种电容输入 ECU 负载电流需求。
• 低静态电流、低功耗导通状态，为常开负载提供自动唤醒电流，并向 MCU 发出唤醒信号
• 强大的集成输出保护：
  • 集成热保护
  • 对地短路保护
  • 防止电池反向事件，包括使用反向电源电压自动打开 FET
  • 电池和接地丢失时自动关闭
  • 集成输出钳位，用于消磁感性负载
• 通过 SPI 的数字检测输出可以配置为测量：
  • 通过集成 ADC 准确加载电流
  • 输出或电源电压、FET 温度
• 通过 SPI 接口提供完整的故障诊断，并通过 FLT 引脚进行指示
  • 检测开路负载和电池短路

参数

方框图

‌TPS2HCS08-Q1 智能高边开关技术文档总结‌

‌1. 产品概述‌
TPS2HCS08-Q1 是一款符合汽车级标准（AEC-Q100）的双通道SPI控制高边开关，集成nFET和智能保护功能，适用于12V车载电源系统。核心特性包括：

• ‌双通道控制‌：通过SPI接口实现独立通道配置与诊断。
• ‌集成保护‌：支持过流、短路、反极性电池、热关断及线束保护（I²T熔断曲线可编程）。
• ‌低功耗模式‌：支持自动/手动低功耗状态（LPM），静态电流低至10-20μA，支持负载唤醒。
• ‌高精度诊断‌：通过SPI读取负载电流、输出电压及FET温度数据（集成ADC）。

‌2. 关键特性‌

• ‌电气参数‌：
  • 导通电阻（RON）：8.9mΩ（典型值，25°C）。
  • 工作电压范围：6V至28V（瞬态耐压54V）。
  • 温度范围：-40°C至125°C（符合Grade 1标准）。
• ‌保护功能‌：
  • 可编程过流保护（IOCP）：10A至55A（SPI配置）。
  • 反向电池保护：支持-18V持续反向电压。
  • 热关断阈值：180°C（典型值）。
• ‌诊断功能‌：
  • 数字电流检测（精度±3%）。
  • 开负载/短路到电池检测。

‌3. 应用场景‌

• 汽车区域ECU、电源分配模块（PDM）、车身控制模块（BCM）。
• 驱动继电器、电机、灯泡及容性/感性负载。

‌4. 封装与版本‌

• ‌封装‌：16引脚HTSSOP（PWP），尺寸5mm×6.4mm。
• ‌版本差异‌：
  • ‌A版本‌：支持SPI控制输出及跛行回家模式（LIMP HOME）。
  • ‌B版本‌：仅通过DIx引脚控制输出，无跛行回家功能。

‌5. 功能模式‌

• ‌主动模式‌：全功能运行，支持实时诊断。
• ‌ 低功耗模式（LPM） ‌：
  • ‌自动模式‌：根据负载电流自动切换。
  • ‌手动模式‌：通过SPI或引脚控制。
• ‌容性充电模式‌：降低浪涌电流，适配ECU负载。

‌6. 寄存器与配置‌

• 提供65个SPI可编程寄存器，用于设置保护阈值、诊断参数及工作模式（如PWM频率、电流限制等）。

‌7. 典型性能曲线‌

• 包含导通电阻随温度变化、热阻抗瞬态响应及电流检测误差等图表，辅助设计优化。