Texas Instruments TPSI2072-Q1雙通道隔離式固態(tài)繼電器（SSR）設(shè)計用于高壓汽車和工業(yè)應(yīng)用。TPSI2072-Q1采用TI的高可靠性電容隔離技術(shù)，與內(nèi)部背對背MOSFET，形成無需二次側(cè)電源的完全集成解決方案。TPSI2072-Q1提高了系統(tǒng)可靠性，因為TI的電容隔離技術(shù)不會受到機械繼電器和光電繼電器元件常見的機械磨損或光電衰減故障模式的影響。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPSI2072-Q1雙通道隔離式固態(tài)繼電器數(shù)據(jù)手冊.pdf

該器件的一次側(cè)僅由9mA輸入電流供電，并集成故障安全EN1和EN2引腳，防止為VDD 電源供電。在大多數(shù)應(yīng)用中，器件的VDD 引腳應(yīng)連接到4.5V至20V的系統(tǒng)電源，器件的EN1和EN2引腳應(yīng)由GPIO輸出驅(qū)動，邏輯高電平范圍為2.1V至20V。在其他應(yīng)用中，VDD 、EN1和EN2引腳可直接由系統(tǒng)電源或GPIO輸出驅(qū)動。

二次側(cè)的每個通道均由背對背MOSFET組成，關(guān)態(tài)電壓為+/-600V（SM至S1和S2）。TPSI2072-Q1 MOSFET的雪崩穩(wěn)健性和熱敏感封裝設(shè)計使其能夠可靠地支持系統(tǒng)級電介質(zhì)耐壓測試 (HiPot)，并且無需任何外部元件即可承受高達2mA的直流快速充電器浪涌電流。

特性

• 符合汽車應(yīng)用標(biāo)準
  • 符合AEC-Q100 1級（-40至125°C T A ）
• 集成耐雪崩MOSFET
  • 設(shè)計且符合標(biāo)準，可靠性高，適用于介電耐壓測試（耐壓）
    • IAVA = 2mA（5s脈沖），1mA（60s脈沖）
    • V HIPOT ，5s = 4300V，Rseries > 1.83MΩ
    • V HIPOT ，5s = 2850V，Rseries > 1.1MΩ
  • 關(guān)態(tài)電壓：600V
  • RON = 65Ω（TJ = 25°C)
  • IOFF = 1μA（500V時，TJ = 105°C）
• 一次側(cè)電源電流低
  • 5mA單通道、9mA雙通道導(dǎo)通狀態(tài)電流
• 確保功能安全
  • 可幫助進行ISO 26262和IEC 61508系統(tǒng)設(shè)計的文檔
• 穩(wěn)健可靠的隔離柵
  • 在1000V RMS /1500VDC 工作電壓下，預(yù)計使用壽命為26年
  • 隔離等級V ISO ，高達3750V RMS /5300VDC
• SOIC 11引腳（DWQ）封裝，具有寬引腳，可提高散熱性能
  • 爬電距離和間隙 ≥8mm（初級-次級）
  • 爬電距離和間隙≥3mm（開關(guān)端子之間）
• 安全相關(guān)認證
  • （計劃）DIN VDE V 0884-11:2017-01
  • （計劃）UL 1577組件認證計劃

簡化應(yīng)用原理圖

TPSI2072-Q1雙通道隔離式固態(tài)繼電器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

TPSI2072-Q1是德州儀器(TI)推出的汽車級雙通道隔離固態(tài)繼電器，專為高電壓汽車和工業(yè)應(yīng)用設(shè)計。該器件采用TI可靠的電容隔離技術(shù)與背靠背MOSFET結(jié)合，形成完全集成的解決方案，無需次級側(cè)電源供電。關(guān)鍵特性包括：

• ?600V耐壓與50mA電流能力?：支持高壓測量和絕緣監(jiān)測
• ?集成雪崩額定MOSFET?：可承受2mA/5s或1mA/60s的雪崩電流
• ?低功耗設(shè)計?：單通道導(dǎo)通電流僅5mA，雙通道9mA
• ?功能安全支持?：提供ISO 26262和IEC 61508系統(tǒng)設(shè)計文檔
• ?3750Vrms/5300VDC隔離等級?：通過VDE 0884-11和UL 1577認證(計劃中)

二、關(guān)鍵參數(shù)與性能

1. 電氣特性

2. 隔離特性

• ?工作電壓?：1000Vrms/1500VDC
• ?隔離壽命?：>26年(1000Vrms下)
• ?爬電距離?：初級-次級≥8mm，開關(guān)端子間≥3mm
• ?安全認證?：計劃通過DIN VDE V 0884-11和UL 1577認證

三、設(shè)計注意事項

1. 熱管理

• ?雪崩模式功率?：PD = (VAVA × IAVA)
• ?結(jié)溫計算?：TJ = TA + (PD × RθJA)
• ?建議措施?：在S1/S2/SM引腳下方增加散熱過孔陣列

2. PCB布局指南

• ?EMI優(yōu)化?：
  • 在器件下方設(shè)置10-20pF層間縫合電容
  • 初級側(cè)可添加鐵氧體磁珠(10kΩ@高頻)
• ?高壓隔離?：
  • 保持初級-次級8mm爬電距離
  • 避免頂層走線穿越器件本體

3. 可靠性設(shè)計

• ?雪崩電流限制?：
  • 5秒脈沖：≤2mA
  • 60秒脈沖：≤1mA
• ?推薦工作條件?：
  • 環(huán)境溫度：-40℃至125℃
  • 開關(guān)電壓：±600V以內(nèi)

四、行業(yè)應(yīng)用方案

1. 電池管理系統(tǒng)(BMS)

• 絕緣電阻監(jiān)測
• 高壓采樣通道切換
• 典型配置：使用BQ79631-Q1作為MCU

2. 充電基礎(chǔ)設(shè)施

• 直流快充接觸器控制
• 泄放電路切換
• 支持2500V浪涌測試

3. 太陽能系統(tǒng)

• 組串電壓監(jiān)測
• 絕緣故障檢測
• 參考設(shè)計TIDA-010232

五、選型對比

該器件特別適合需要長期可靠性的汽車和工業(yè)應(yīng)用，其集成化設(shè)計可替代機械繼電器和光耦方案，顯著提高系統(tǒng)MTBF。