‌TPS1212-Q1 低功耗汽车高边开关控制器技术文档总结

TPS1212-Q1 是一系列具有保护和诊断功能的低智商智能高侧驱动器。该器件具有 3.5V 至 73V、74V absmax 的宽工作电压范围，适用于 12V、24V 和 48V 汽车系统设计。

这些器件具有两个集成栅极驱动器，分别为 0.5A/2A （GATE） 和 100μA/0.39A （G）。当LPM为低电平时，低功耗路径保持导通，主FET关闭，IQ为20μA （典型值）。自动负载唤醒阈值使用放置在DRN和CS2–上的RBYPASS电阻器进行调整。在EN/UVLO低电平时，IQ降至1μA（典型值）。
*附件：tps1212-q1.pdf

该器件具有精确的双向电流检测 （±2%） 输出 （IMON），并使用外部 RSNS 电阻器和 FLT 指示器提供基于 I2t 的可调过流和短路保护。可以配置自动重试和锁存故障行为。该器件还具有基于NTC的温度传感（TMP）和监控输出（ITMPO）输出，用于外部FET的过温检测。

TPS1212-Q1 采用 23 引脚 VQFN 封装。

特性

• AEC-Q100 汽车级温度认证
• 功能安全功能
  • 可用于帮助功能安全系统设计的文档
• 3.5V 至 73V 输入范围（绝对最大值 74V）
• 反向输入和输出保护低至–65V
• 集成 12V 电荷泵
• 低功耗模式下低IQ = 20μA （LPM = 低）
• 1μA低关断电流（EN/UVLO = 低电平）
• 双栅极驱动：GATE：0.5A src/2A sink，G：100μA src/0.39A sink
• 精确的 I2t 过流保护 （IOC），具有可调节的断路器定时器 （I2t）
• 准确快速（5μs）短路保护
• 使用可调节负载唤醒阈值或带唤醒指示的 LPM 触发器从低功耗模式快速过渡 （5μs） 到活动模式
• 精确的模拟双向电流监测器输出（IMON，I_DIR）：30mV VSNS 时为 ±2%
• 基于 NTC 的过温传感 （TMP） 和监控输出 （ITMPO）
• 短路故障期间的故障指示 （FLT）、I2t、电荷泵 UVLO、过热
• TPS12120-Q1（启用 I2t）、TPS12121-Q1（禁用 I2t）
• 精确 （±2%） 和可调欠压锁定 （UVLO）

参数

方框图

‌TPS1212-Q1 低功耗汽车高边开关控制器技术文档总结‌

‌1. 产品概述‌
TPS1212-Q1是德州仪器（TI）推出的汽车级高边开关控制器系列，专为12V/24V/48V汽车系统设计，具有双向电流监测（IMON）、低功耗模式（LPM）、负载唤醒、I²t过流保护及诊断功能。

• ‌关键特性‌：
  • 宽输入电压范围：3.5V至73V（绝对最大值74V），支持-65V反向保护。
  • 低静态电流：20µA（低功耗模式）、1µA（关断模式）。
  • 集成双路栅极驱动：主路径（GATE）0.5A/2A驱动能力，旁路（G）100μA/0.39A驱动能力。
  • 精准双向电流监测（±2%精度）及可调I²t过流保护。
  • 支持NTC温度传感，提供外部FET过热监测（ITMPO输出）。

‌2. 应用场景‌

• 电源分配盒（PDB）
• 车身控制模块（BCM）
• DC/DC转换器
• 电池管理系统（BMS）

‌3. 核心功能详解‌

• ‌ 低功耗模式（LPM） ‌：通过LPM引脚控制，关闭主FET以降低功耗，保留旁路路径维持唤醒功能。
• ‌负载唤醒‌：通过DRN-CS2间电压阈值（可调）自动唤醒至主动模式。
• ‌保护机制‌：
  • ‌I²t过流保护‌：基于外部RSNS电阻和CI2t电容配置保护阈值。
  • ‌ 短路保护（SCP） ‌：响应时间5µs，支持自动重试或锁存模式。
  • ‌温度保护‌：NTC监测外部FET温度，触发FLT故障指示。

‌4. 封装与引脚‌

• ‌封装‌：23引脚VQFN（4mm×4mm）。
• ‌关键引脚‌：
  • ‌EN/UVLO‌：使能/欠压锁定输入，支持外部电阻分压设置阈值。
  • ‌FLT/WAKE‌：开漏输出，分别指示故障和唤醒事件。
  • ‌IMON/I_DIR‌：双向电流模拟输出及方向指示。

‌5. 电气特性‌

• ‌工作温度‌：-40℃至150℃（结温）。
• ‌电荷泵‌：12V输出，支持快速栅极驱动切换（典型开关延迟2.5µs）。
• ‌电流监测精度‌：±2%（30mV VSNS时）。

‌6. 设计支持‌

• 提供典型应用电路图，包括PAAT负载驱动和容性负载充电方案。
• 布局建议：强调BST电容（≥0.1µF）和电流检测电阻（RSNS）的靠近放置。

‌7. 安全与认证‌

• AEC-Q100 Grade 1认证，支持功能安全文档（ISO 26262）。
• ESD保护：HBM ±2kV，CDM ±500V。