Texas Instruments TPS1211-Q1高側(cè)驅(qū)動(dòng)器是具有保護(hù)和診斷功能的45V驅(qū)動(dòng)器。這些驅(qū)動(dòng)器在3.5V至40V的寬電壓范圍內(nèi)運(yùn)行，適用于12V系統(tǒng)設(shè)計(jì)。TPS1211-Q1驅(qū)動(dòng)器提供精確的電流感應(yīng)（±2% @30mV）輸出（I MON ），支持能源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這些器件集成了預(yù)充電驅(qū)動(dòng)器（G）和控制輸入（INP_G）。特性包括低至-30V的輸出反極性保護(hù)、3.7A強(qiáng)上拉和4A下拉柵極驅(qū)動(dòng)器，可驅(qū)動(dòng)外部背靠背N通道MOSFET。TPS1211-Q1驅(qū)動(dòng)器采用19引腳VSSOP封裝，其引腳在相鄰高壓和低壓引腳之間移除，間隙為0.8mm。應(yīng)用包括配電箱、車身控制模塊和直流/直流轉(zhuǎn)換器。TPS1211-Q1器件符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100認(rèn)證。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPS1211-Q1高側(cè)驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 下列性能符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)：
  • 器件溫度1級(jí)：
    • 環(huán)境工作溫度范圍：-40°C至+125°C
• 支持功能安全
  • 來輔助功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
• 輸入電壓范圍：3.5V至40V（45V絕對最大值）
• 輸出反極性保護(hù)低至-30V
• 集成12V電荷泵，具有100μA容量
• 0.9μA低關(guān)斷電流（EN/UVLO = 低）
• 3.7A強(qiáng)上拉和4A下拉柵極驅(qū)動(dòng)器
• 驅(qū)動(dòng)外部背對背N溝道MOSFET
• 具有集成預(yù)充電開關(guān)驅(qū)動(dòng)器(TPS12111-Q1) 的型號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載
• 兩級(jí)可調(diào)過流保護(hù)（IWRN和ISCP），具有可調(diào)響應(yīng)時(shí)間(TMR) 和故障標(biāo)志輸出 (FLT_I)
• 快速短路保護(hù)：
  • 1.2μs (TPS12111-Q1) 和4μs (TPS12110-Q1)
• 精確模擬負(fù)載電流監(jiān)視器輸出 (IMON)：
  • ±2%，30mV時(shí)（VSNS）
• 準(zhǔn)確、可調(diào)欠壓鎖定（UVLO）和< ±2%的過壓保護(hù)（OV）
• 遠(yuǎn)程過熱感測（DIODE）和故障標(biāo)志輸出保護(hù)（FLT_T）
• 與TPS4811-Q1引腳對引腳兼容

TPS12110-Q1功能框圖

TPS12111-Q1功能框圖

?德州儀器TPS1211-Q1智能高邊驅(qū)動(dòng)器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、核心特性概述?

TPS1211-Q1是德州儀器（TI）推出的45V車規(guī)級(jí)智能高邊驅(qū)動(dòng)器系列，通過AEC-Q100認(rèn)證，專為12V/24V汽車電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有以下核心優(yōu)勢：

• ?寬電壓工作范圍?：3.5V至40V輸入，支持冷啟動(dòng)和負(fù)載突降工況，絕對耐壓達(dá)45V。
• ?強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力?：集成3.7A峰值源電流（PU）和4A峰值灌電流（PD）的柵極驅(qū)動(dòng)器，可并聯(lián)驅(qū)動(dòng)多個(gè)MOSFET。
• ?多重保護(hù)機(jī)制?：
  • 兩級(jí)可調(diào)過流保護(hù)（OCP/SCP），響應(yīng)時(shí)間低至1.2μs（TPS12111-Q1/TPS12112-Q1）
  • 遠(yuǎn)程溫度傳感（DIODE引腳）及熱關(guān)斷（150℃閾值）
  • 輸出反極性保護(hù)（-30V耐壓）
• ?高精度診斷?：
  • 電流監(jiān)測輸出（IMON）精度±2%（30mV時(shí)）
  • 可調(diào)欠壓鎖定（UVLO）和過壓保護(hù)（OVP），閾值精度<±2%

二、典型應(yīng)用場景?

1. ? 車載配電單元（PDU） ?：驅(qū)動(dòng)區(qū)域控制器負(fù)載，支持1mF電容預(yù)充電（圖9-1）。
2. ? 電池管理系統(tǒng)（BMS） ?：背靠背MOSFET實(shí)現(xiàn)充放電路徑隔離（圖9-13）。
3. ?電機(jī)驅(qū)動(dòng)預(yù)充電路?：利用TPS12111-Q1的G引腳控制預(yù)充電MOSFET。
4. ? 安全扭矩關(guān)斷（STO） ?：通過可調(diào)限流實(shí)現(xiàn)功能安全設(shè)計(jì)。

?三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)?

?1. PCB布局關(guān)鍵點(diǎn)?

• ?電流檢測?：采用開爾文連接減少RSNS（800μΩ）寄生效應(yīng)（圖9-17）。
• ?高頻路徑?：PU/PD走線直接連接MOSFET柵極，避免過長回路。
• ?散熱設(shè)計(jì)?：QFN封裝需在散熱焊盤布置≥6個(gè)導(dǎo)熱過孔。

?2. 保護(hù)電路優(yōu)化?

• ?瞬態(tài)抑制?：輸入側(cè)添加TVS二極管（如36V鉗位）應(yīng)對電感開關(guān)尖峰。
• ?誤觸發(fā)防護(hù)?：ISCP-CS間并聯(lián)1nF電容濾除高頻噪聲。

?3. 故障診斷配置?

• ?IMON校準(zhǔn)?：RIMON=16.5kΩ時(shí)，30A負(fù)載對應(yīng)3.3V輸出（公式23）。
• ?FLT_I/FLT_T?：開漏輸出需接上拉電阻至MCU GPIO。

?四、選型指南?