TPSI3100-Q1 是一款完全集成的隔離式開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)與外部電源開(kāi)關(guān)結(jié)合使用時(shí)，可形成完整的隔離式固態(tài)繼電器解決方案。憑借 17V 的柵極驅(qū)動(dòng)電壓、1.5A 和 2.5A 的峰值拉電流和灌電流，可以使用大量電源開(kāi)關(guān)來(lái)滿足許多應(yīng)用需求。TPSI3100-Q1 從其初級(jí)側(cè)接收的電源產(chǎn)生自己的次級(jí)偏置電源，因此不需要隔離式次級(jí)電源偏置。TPSI3100-Q1 通過(guò)標(biāo)稱 5V 電源軌 （VDDM） 提供額外的電源，供輔助電路用于執(zhí)行各種功能，例如電流和電壓監(jiān)控或遠(yuǎn)程溫度檢測(cè)。TPSI3100-Q1 隔離非常堅(jiān)固，與使用傳統(tǒng)機(jī)械繼電器和光耦合器相比，具有更高的可靠性、更低的功耗和更大的溫度范圍。
*附件：tpsi3100-q1.pdf

TPSI3100-Q1 集成了一個(gè)通信反向通道，該通道通過(guò)漏極開(kāi)路輸出、PGOOD（電源良好）、FLT1（故障 1）和 ALM1（警報(bào) 1）將狀態(tài)信息從次級(jí)側(cè)傳輸?shù)匠跫?jí)側(cè)。具有集成共享電壓基準(zhǔn)的雙通道高速比較器用于置位 FLT1 和 ALM1。當(dāng)比較器輸入 FLT1_CMP 超過(guò)基準(zhǔn)電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)器立即被置為低電平，F(xiàn)LT1 也被驅(qū)動(dòng)為低電平，向系統(tǒng)表明發(fā)生了故障。這對(duì)于在關(guān)鍵事件（例如過(guò)流檢測(cè)）上禁用低延遲的外部開(kāi)關(guān)非常有用。當(dāng)比較器輸入 ALM1_CMP 超過(guò)電壓基準(zhǔn)時(shí)，ALM1 信號(hào)被置為低電平，但驅(qū)動(dòng)器不采取任何措施。這可能用作過(guò)熱或過(guò)壓事件的警報(bào)或警告指示器。

TPSI310xL-Q1 系列提供基于鎖存器的故障指示器。當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)器和故障指示器被置為低電平并保持鎖存狀態(tài)，直到 EN 被置為低電平。TPSI310x-Q1 系列具有非鎖存故障指示器。如果故障事件不再存在，則 FLT1 置低，驅(qū)動(dòng)器在指定的恢復(fù)期后遵循 EN 引腳的狀態(tài)。如果 fault 事件仍然存在，則 fault indicator 和 driver 都保持低電平。

特性

• 驅(qū)動(dòng)外部電源開(kāi)關(guān)（MOSFET、IGBT、SiC FET、SCR）
• 集成偏置電源，無(wú)需隔離式次級(jí)電源
• 17V 柵極驅(qū)動(dòng)，1.5A 和 2.5A 峰值拉電流和吸收電流
• 5kVRMS 增強(qiáng)型隔離
• 高達(dá) 25mW，5V 電源，用于外部輔助電路
• 雙通道隔離高速比較器，集成電壓基準(zhǔn) ±1.5%
• 用于故障和警報(bào)指示器的開(kāi)漏輸出
• 符合 AEC Q-100 標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車(chē)應(yīng)用：
  • 溫度等級(jí) 1：–40°C 至 +125°C，TA
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
• 安全相關(guān)認(rèn)證
  • 計(jì)劃：符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 標(biāo)準(zhǔn)的 7070VPK 增強(qiáng)型隔離
  • 計(jì)劃：5kVRMS 隔離，持續(xù) 1 分鐘，符合 UL 1577 標(biāo)準(zhǔn)

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

TPSI3100-Q1 是一款適用于汽車(chē)應(yīng)用的增強(qiáng)型隔離開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器，集成了17V 門(mén)極驅(qū)動(dòng)、內(nèi)部偏置電源和雙隔離比較器。該器件適用于多種高電壓、高功率應(yīng)用，如固態(tài)繼電器、電池管理系統(tǒng)、車(chē)載充電器等。

二、主要特性

• ?高隔離電壓?：提供5kV RMS 的增強(qiáng)型隔離，計(jì)劃支持7070V PK 的隔離電壓（符合DIN EN IEC 60747-17）。
• ?寬溫度范圍?：支持-40°C 至 +125°C 的工作溫度范圍，符合AEC Q-100 標(biāo)準(zhǔn)。
• ?集成偏置電源?：無(wú)需外部隔離次級(jí)電源，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。
• ?高速比較器?：雙隔離高速比較器，具有±1.5% 的集成電壓參考，用于故障和報(bào)警指示。
• ?多種保護(hù)功能?：包括過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)等。

三、引腳配置與功能

TPSI3100-Q1 采用16 引腳的SSOP 封裝，主要引腳功能包括：

• ?VDDP?：初級(jí)側(cè)電源引腳。
• ?VSSP?：初級(jí)側(cè)地引腳。
• ?CE?：芯片使能引腳。
• ?EN?：驅(qū)動(dòng)使能引腳。
• ?VDRV?：門(mén)極驅(qū)動(dòng)輸出引腳。
• ?FLT1?：故障1 指示引腳（開(kāi)漏輸出）。
• ?ALM1?：報(bào)警1 指示引腳（開(kāi)漏輸出）。
• ?PGOOD?：電源良好指示引腳（開(kāi)漏輸出）。
• ?FLT1_CMP?、?ALM1_CMP?：故障和報(bào)警比較器輸入引腳。

四、電氣特性

• ?輸入電壓范圍?：VDDP 供電電壓為4.5V 至5.5V。
• ?門(mén)極驅(qū)動(dòng)電壓?：VDRV 輸出電壓為16V 至18V，具有1.5A 和2.5A 的峰值源和沉電流。
• ?比較器參考電壓?：內(nèi)部參考電壓為0.31V（不同型號(hào)有不同參考電壓）。
• ?隔離特性?：滿足UL 1577 和DIN EN IEC 60747-17 的隔離要求。

五、功能描述

• ?傳輸使能狀態(tài)?：通過(guò)調(diào)制方案將使能（EN）狀態(tài)信息跨隔離屏障傳輸。
• ?電源傳輸?：利用變壓器將初級(jí)側(cè)電源傳輸?shù)酱渭?jí)側(cè)，無(wú)需外部隔離次級(jí)電源。
• ?門(mén)極驅(qū)動(dòng)?：提供高電壓、大電流的門(mén)極驅(qū)動(dòng)能力，適用于多種功率開(kāi)關(guān)器件。
• ?比較器功能?：雙隔離比較器用于監(jiān)測(cè)次級(jí)側(cè)電壓或電流，實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)和報(bào)警功能。
• ?通信回傳?：通過(guò)開(kāi)漏輸出引腳（FLT1、ALM1、PGOOD）將次級(jí)側(cè)狀態(tài)信息回傳到初級(jí)側(cè)。

六、應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

• ?典型應(yīng)用?：包括固態(tài)繼電器、電池管理系統(tǒng)、車(chē)載充電器等。
• ?設(shè)計(jì)步驟?：包括選擇合適的外部功率開(kāi)關(guān)、設(shè)計(jì)隔離電源、配置比較器等。
• ?電源建議?：推薦在初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)使用合適的解耦電容，以確保電源穩(wěn)定性。
• ?布局指南?：強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵信號(hào)的布線、解耦電容的放置、地平面的處理等，以優(yōu)化電磁兼容性和熱性能。

七、文檔與支持

• ?相關(guān)文檔?：提供隔離技術(shù)術(shù)語(yǔ)表等相關(guān)文檔鏈接。
• ?文檔更新通知?：用戶可注冊(cè)接收文檔更新通知。
• ?技術(shù)支持?：TI E2E? 支持論壇提供快速的設(shè)計(jì)幫助和驗(yàn)證答案。
• ?靜電放電警告?：提醒用戶注意靜電放電可能對(duì)器件造成的損害。

八、封裝與訂購(gòu)信息

• ?封裝類型?：采用16 引腳的SSOP 封裝。
• ?訂購(gòu)信息?：提供詳細(xì)的訂購(gòu)信息，包括器件型號(hào)、封裝類型、引腳數(shù)、載帶信息等。