PROFET™+智能高端功率开关演示板：功能与应用解析

在电子工程领域，功率开关的设计和应用至关重要。今天，我们来深入了解一下 Infineon 公司的 PROFET™+智能高端功率开关演示板，看看它有哪些独特的特性和应用场景。

文件下载：PROFETMOTHERBRDTOBO1.pdf

一、概述

PROFET™+演示板由一块母板和一块插在其上的子板组成。该演示板专为处理 PROFET™+系列的所有设备而设计，通过香蕉连接器与电源线连接。母板包含了围绕 PROFET™+设备的整个应用电路，还实现了一些实用功能，比如可以将多个演示板连接到测试装置中。

应用范围

• 与整个 PROFET™+系列（单通道和双通道）兼容。
• 适用于电阻性、电感性和电容性负载的评估。

特性亮点

• 可评估单通道或双通道设备。
• 一块板适用于整个系列，具有模块化设计，能快速轻松地更换 PROFET™+系列内的负载和设备。
• 能轻松指示哪种开关最适合给定负载。
• 启动只需一个电源。
• 所有逻辑引脚可直接在板上切换，也兼容外部逻辑电压电源。

产品参数

参数	符号	值
工作电压	VS_1	5.5 V … 32V （正常运行时板可支持更高电压，但建议保持在 32V 以下，使用更高电压见 3.1 章节）
工作电压	VS_2	5.5 V … 32V （正常运行时板可支持更高电压，但建议保持在 32V 以下，使用更高电压见 3.1 章节）

二、框图

框图展示了跳线和拨码开关的位置以及背后的功能。首次启动时，需短接跳线 JP1，并将电压源连接到 VS_1/VS_2 和 GND，电压可在 PROFET™+规格的全范围内选择。

PROFET™+可以通过香蕉连接器上的内部或外部信号进行控制。对于（IN0、IN1、DEN、DSEL）的外部信号控制，需要通过演示板上的相应开关关闭相应的连接器。如果开关打开且有外部信号，该信号会与内部 5V 或外部高逻辑 5V 短路。

连接器	功能
VS_1	用于 µC 板供电和内部 5V 电源的连接
VS_2	用于 PROFET™+被测设备的电源线 Vs 的连接，通常通过 SJ11 和 SJ12 在板的背面与 VS_1 相连
OUT0	PROFET™+的 Out0，对于单通道设备是唯一输出
OUT1	双通道 PROFET™+的 Out1，对于单通道设备此输出不使用
GND	模块 GND 的连接，设备 GND 可通过 JP3 或 JP5 选择
Logic High 5V	可通过外部电源控制逻辑高/低电压电平
Logic Low 0V	可通过外部电源控制逻辑高/低电压电平

三、演示板描述

母板连接说明

从图顶部的香蕉连接器开始按顺时针方向：

• VS_1：连接 Vbat 到演示板，也用于内部 5V 生成。母板底部有两个焊接跳线（SJ11、SJ12）用于连接 VS_1 和 VS_2。
• VS_2：连接 Vbat 到 PROFET+的 VS 引脚。
• Out0：PROFET+的输出 0（对于单通道设备是唯一输出）。
• Out1：双通道 PROFET+的输出 1，单通道设备此输出不激活。
• GND：演示板的 GND，设备接地连接可通过 JP3 或 JP5 选择。
• Logic High 5V：可通过外部电源控制施加到 PROFET+逻辑引脚的逻辑高电压，需主板右侧开关配合，JP2 短接 2 和 3 激活外部电压，短接 1 和 2 使用内部 5V。
• Logic Low 0V：可通过外部电源控制施加到 PROFET+逻辑引脚的逻辑低电压，仅在使用演示板上的开关时有效。
• DSEL：香蕉连接器，用于外部连接以选择通道 0 或通道 1 的感测信号，也可通过板上的开关在内部控制。
• DEN：连接器，用于外部连接以激活感测信号，也可在内部通过开关控制。
• IN1、IN0：通过 4.7kOhm 串行输入电阻对 PROFET+设备的输入进行外部控制，也可通过板上的内部逻辑信号和开关直接控制。
• IS：图右侧是 PROFET+设备带有附加感测电路的感测输出。

详细信息

• 高电压使用说明：要使用高于 32V 的电压以支持 PROFET+ 24V 产品高达 48V 的全工作范围，需确保：
  • 停用内部电压调节（拔掉跳线 JP1）。
  • “OUT 指示”的 LED D0 和 D1 关闭（S6）。
  • 引脚 IN0、IN1、DEN 和 DSEL 由外部供电。
• 跳线功能：
  • JP2：可选择内部 5V 或外部逻辑高 5V 连接用于逻辑高信号，配合主板上的开关使用。
  • JP6：设置此跳线可将 (I{IS}) 信号的电压限制设置为 5.1V 在 IS 引脚（6）和 IS 处的香蕉连接器。
  • JP7：短接此跳线时，感测电阻增加 15kOhm，该跳线连接到一个 MOSFET，跳线打开时短路 15k 电阻，额外的 15k 电阻有助于测量非常低的电流。
• 感测电阻选择：通过焊接跳线 SJ7 - SJ10 可轻松选择感测电阻，标准情况下 SJ10 连接（感测电阻 = 2.7kOhm）。

子板相关

• 若预计有高浪涌电流，应使用子板上的 Out0、Out1 和 VS_2 连接器以降低板上电阻。对于极低欧姆连接，测试线可直接焊接在子板上。
• JP3 和 JP5 用于选择 PROFET+设备的接地电路。JP3 是一个 150Ohm 电阻和 100pF 电容与 Rgnd 并联的接地电阻；JP4 是直接连接到模块 GND，但标准板上未连接以避免设备因误用而损坏；JP5 是一个带有二极管和 1kOhm 电阻并联的接地电路。跳线在母板和子板上都有。
• 子板布局能够容纳 DSO 14 和 DSO 8 设备，这意味着可以在同一块 PCB 上焊接任何单通道和双通道 Profet+ 设备。同时，PROFET+系列具有引脚兼容性，适用于单通道和双通道设备的不同封装。

四、原理图与 PCB 图

文档中还提供了演示板的原理图和 PCB 图，包括顶部和底部的布局，这些对于电子工程师进行设计和调试非常有帮助。

五、修订历史

该文档有多次修订，记录了不同版本的更改内容，例如从 1.0 版本创建文档开始，后续版本对描述进行了一些小的修改，在 1.4 版本中添加了高压产品使用指南。

通过对 PROFET™+智能高端功率开关演示板的详细介绍，我们可以看到它在功率开关应用方面具有很多优势和灵活性。电子工程师们在实际设计中可以根据这些特性，更好地选择和使用该演示板来满足不同的应用需求。大家在使用过程中有没有遇到过类似演示板的特殊应用场景呢？欢迎在评论区分享。