Texas Instruments TPS281C30高側(cè)開(kāi)關(guān)是一款單通道 智能高側(cè)開(kāi)關(guān) ，設(shè)計(jì)用于滿足工業(yè)控制系統(tǒng)的要求。該開(kāi)關(guān)可耐受60V電壓，具有30mΩ 低導(dǎo)通電阻和6A連續(xù)負(fù)載電流。TPS281C30開(kāi)關(guān)保護(hù)特性包括熱關(guān)斷、輸出鉗位和電流限制。該器件的工作溫度范圍為-40°C至125°C。TPS281C30開(kāi)關(guān)還提供精確的負(fù)載電流檢測(cè)，可提高負(fù)載診斷能力，如過(guò)載和開(kāi)路負(fù)載檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)更好的預(yù)測(cè)性維護(hù)。該高側(cè)開(kāi)關(guān)可用于數(shù)字輸出模塊、安全扭矩關(guān)閉 (STO)、保持制動(dòng)、通用電阻、電感和電容負(fù)載。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS281C30高邊開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 寬直流工作電壓范圍：6V至36V
• 容差：64V DC（禁用時(shí)）
• 30mΩ（典型值），55mΩ（最大值）
• 通過(guò)可調(diào)限流提高系統(tǒng)級(jí)可靠性：
  • 版本A：1A至5A（固定0.5A）
  • 版本B：2A至10A（固定0.5A）
• 精確的電流檢測(cè)：
  • 標(biāo)準(zhǔn)±4%檢測(cè)模式下為（1A時(shí)）
  • 高精度±12.5%檢測(cè)模式下為（6mA時(shí)）
• 集成電感放電鉗位 > 65V
• <0.5 μA 的低待機(jī)電流
• 低靜態(tài)電流（I Q ）：1.5mA
• 確保功能安全
• 工作結(jié)溫范圍：–40°C至125°C
• 輸入控制：
  • 1.8V、3.3V和5V邏輯兼容
• 集成故障檢測(cè)電壓調(diào)節(jié)，用于ADC保護(hù)
• 斷態(tài)開(kāi)路負(fù)載檢測(cè)
• 熱關(guān)斷和擺幅檢測(cè)
• 14引腳散熱增強(qiáng)型TSSOP封裝
• 20引腳散熱增強(qiáng)型QFN封裝

功能框圖

應(yīng)用電路圖

?TI TPS281C30高邊開(kāi)關(guān)技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

?一、核心特性概述?

Texas Instruments的TPS281C30x系列是一款智能單通道高邊開(kāi)關(guān)，專(zhuān)為工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有以下核心優(yōu)勢(shì)：

• ?寬電壓工作范圍?：6V至36V輸入，64V耐壓（禁用狀態(tài)下）。
• ?超低導(dǎo)通電阻?：30mΩ（典型值），最大55mΩ，支持6A持續(xù)電流輸出。
• ?可編程電流限制?：
  • A/C版本：1A至5A可調(diào)（默認(rèn)0.5A）
  • B/D/E版本：2A至10A可調(diào)（默認(rèn)0.5A）
• ?高精度電流檢測(cè)?：
  • 標(biāo)準(zhǔn)模式±4%精度（1A時(shí)）
  • 高精度模式±12.5%精度（6mA時(shí)）
• ?多重保護(hù)機(jī)制?：集成熱關(guān)斷、輸出鉗位、開(kāi)路檢測(cè)及短路保護(hù)。
• ?增強(qiáng)EFT抗擾性?（E版本）：支持2.5kV EFT脈沖抗擾。

二、關(guān)鍵功能解析

電流檢測(cè)技術(shù)?

• ?雙模式檢測(cè)?：
  • ?標(biāo)準(zhǔn)模式?（KSNS1=1300）：適合大電流檢測(cè)（0.1A-7A）
  • ?高精度模式?（KSNS2=24）：支持低至1mA電流檢測(cè)，精度±12.5%
• ?SNS引腳保護(hù)?：輸出電壓隨DIAG_EN電平自適應(yīng)（3.3V/5V兼容），無(wú)需外部穩(wěn)壓管。

熱管理設(shè)計(jì)?

• ?雙重?zé)彡P(guān)斷?：
  • 相對(duì)溫度保護(hù)（ΔT=77°C）
  • 絕對(duì)溫度保護(hù)（TABS=185°C）
• ?封裝選項(xiàng)?：
  • HTSSOP-14（θJA=31.5°C/W）
  • QFN-20（θJA=28.9°C/W）

?三、典型應(yīng)用場(chǎng)景?

1. ?工業(yè)數(shù)字輸出模塊?：驅(qū)動(dòng)繼電器、電磁閥等感性負(fù)載，集成VDS鉗位（A/B版本）。
2. ? 安全扭矩關(guān)斷（STO） ?：通過(guò)可調(diào)限流實(shí)現(xiàn)安全電路保護(hù)。
3. ?車(chē)載電子?：符合AEC-Q100認(rèn)證，支持-40°C至125°C工作溫度。
4. ?電容負(fù)載充電?：利用瞬態(tài)高限流特性快速充電，如電機(jī)驅(qū)動(dòng)預(yù)充電路。

?四、設(shè)計(jì)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)?

?1. PCB布局建議?

• ?電源去耦?：VS引腳就近布置47μF+0.1μF陶瓷電容。
• ?散熱優(yōu)化?：
  • QFN封裝需在thermal pad上布置≥6個(gè)導(dǎo)熱過(guò)孔
  • 持續(xù)負(fù)載＞3A時(shí)建議強(qiáng)制風(fēng)冷

?2. 保護(hù)電路設(shè)計(jì)?

• ?感性負(fù)載?：A/B版本內(nèi)置65V鉗位，C/D/E版本需外接TVS二極管。
• ?反向極性保護(hù)?：推薦GND網(wǎng)絡(luò)采用1.5kΩ電阻并聯(lián)二極管（如BAS21）。

?3. 診斷功能配置?

• ?開(kāi)路檢測(cè)?：OFF狀態(tài)下通過(guò)150kΩ內(nèi)部上拉電阻檢測(cè)（E版本不適用）。
• ?故障響應(yīng)時(shí)間?：短路保護(hù)響應(yīng)＜2μs，熱關(guān)斷后自動(dòng)重試間隔3ms。

?五、性能對(duì)比與選型指南?