STMicroelectronics IPS8160HQ八通道高側(cè)驅(qū)動(dòng)器是采用VIPower M0-3技術(shù)設(shè)計(jì)的單片器件，可驅(qū)動(dòng)任何類(lèi)型一側(cè)接地的負(fù)載。這些驅(qū)動(dòng)器具有CMOS兼容輸入、極低待機(jī)電流、欠壓關(guān)斷以及具有輸出電流限制的過(guò)載和短路保護(hù)特性。IPS8160HQ高側(cè)驅(qū)動(dòng)器還具有外殼過(guò)熱保護(hù)功能，可實(shí)現(xiàn)通道的熱獨(dú)立性，防止出現(xiàn)虛接地，并設(shè)有熱關(guān)斷診斷引腳。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics IPS8160HQ八通道高側(cè)驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

IPS8160Hx高側(cè)驅(qū)動(dòng)器可由3.3V邏輯電源驅(qū)動(dòng)。這些高側(cè)驅(qū)動(dòng)器提供有源電流限制、熱關(guān)斷以及防止過(guò)載的自動(dòng)重啟保護(hù)。在過(guò)載條件下，通道自動(dòng)關(guān)閉和打開(kāi)，以保持TJSD 和 TR之間的結(jié)溫。 IPS8160HQ高側(cè)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)用于符合IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4和IEC 61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)。這些高側(cè)驅(qū)動(dòng)器適合用于符合IEC 61131標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)應(yīng)用。典型應(yīng)用包括可編程邏輯控制、自動(dòng)售貨機(jī)、工業(yè)PC外設(shè)輸入/輸出和數(shù)字控制機(jī)器。

特性

• 工作輸出電流：
  • 0.7A (IPS8160HQ)
  • 1.0A (IPS8160HQ-1)
• CMOS兼容輸入
• 超低待機(jī)電流
• 欠壓關(guān)斷
• 結(jié)溫過(guò)熱保護(hù)
• 接地失效保護(hù)
• 熱關(guān)斷診斷引腳
• 過(guò)載和短路保護(hù)，具有輸出電流限制功能
• 外殼過(guò)熱保護(hù)，可實(shí)現(xiàn)通道的熱獨(dú)立性
• 設(shè)計(jì)符合IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4和IEC 61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)
• QFN48L 8mm x 6mm x 0.9mm封裝

框圖

?IPS8160HQ系列八通道高側(cè)驅(qū)動(dòng)器技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

一、核心特性與產(chǎn)品定位

IPS8160HQ和IPS8160HQ-1是意法半導(dǎo)體采用VIPower M0-3技術(shù)制造的單片八通道高側(cè)驅(qū)動(dòng)器，專(zhuān)為驅(qū)動(dòng)接地負(fù)載設(shè)計(jì)。二者主要差異在于輸出電流能力：

• IPS8160HQ：每通道0.7A持續(xù)工作電流
• IPS8160HQ-1：每通道1.0A持續(xù)工作電流

?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)?：

• 兼容3.3V CMOS邏輯電平
• 超低待機(jī)電流（典型值150μA）
• 集成多重保護(hù)機(jī)制（欠壓關(guān)斷、過(guò)流/短路保護(hù)、結(jié)溫/外殼溫度保護(hù)）
• 符合IEC 61000-4-2/4/5電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)
• QFN48L 8×6×0.9mm緊湊封裝

二、關(guān)鍵電氣參數(shù)深度解析

2.1 功率處理能力

• ?工作電壓范圍?：10.5V至32V（最大耐壓45V）
• ?導(dǎo)通電阻?：
  • 25℃時(shí)最大160mΩ（IPS8160HQ）
  • 125℃時(shí)最大280mΩ（IPS8160HQ）
• ?短路耐受能力?：集成主動(dòng)電流限制功能，短路電流限制值1.7A（IPS8160HQ-1）

2.2 保護(hù)特性參數(shù)

?溫度保護(hù)?：

• 結(jié)溫關(guān)斷閾值（TJSD）：150-200℃
• 外殼溫度保護(hù)（TCSD）：125-135℃
• 熱滯回范圍：7-15℃

?開(kāi)關(guān)特性?（VCC=24V條件下）：

• 開(kāi)啟時(shí)間（tON）：20-60μs
• 關(guān)斷時(shí)間（tOFF）：20-80μs
• 電壓變化率：0.7V/μs（開(kāi)啟）/1.5V/μs（關(guān)斷）

三、系統(tǒng)級(jí)保護(hù)機(jī)制詳解

3.1 分層溫度保護(hù)策略

器件采用創(chuàng)新的雙層級(jí)溫度監(jiān)控：

1. ?結(jié)溫保護(hù)?：當(dāng)TJ > TJSD時(shí)自動(dòng)關(guān)斷輸出，溫度降至TR后自動(dòng)恢復(fù)
2. ?外殼溫度保護(hù)?：當(dāng)TC > TCSD時(shí)強(qiáng)制關(guān)斷故障通道，確保多通道間的熱獨(dú)立性

3.2 狀態(tài)診斷功能

• STATUS引腳提供集中故障指示
• 開(kāi)漏輸出結(jié)構(gòu)，支持多器件并聯(lián)使用
• 高電平輸出電流能力3mA（典型值）

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)方案

4.1 工業(yè)控制應(yīng)用

?PLC數(shù)字量輸出模塊設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

• 輸入引腳配置上拉電阻，確保未連接時(shí)的確定狀態(tài)
• VCC電源需配備至少100μF去耦電容
• 感性負(fù)載必須并聯(lián)續(xù)流二極管

4.2 反向極性保護(hù)設(shè)計(jì)

提供兩種實(shí)施方案：

1. ?電阻方案?：RGND ≥ VCC/IGND（IGND見(jiàn)第3節(jié)最大額定值）
2. ?二極管方案?：選擇VRRM > |VCC|的肖特基二極管

五、熱設(shè)計(jì)與PCB布局建議

5.1 散熱參數(shù)

• 結(jié)到外殼熱阻（RθJC）：1.5℃/W
• 結(jié)到環(huán)境熱阻（RθJA）：30℃/W

?熱設(shè)計(jì)計(jì)算示例?：
單通道最大功耗 PD = IOUT2 × RDS(ON) = 12 × 0.28 = 0.28W
八通道全功率工作時(shí)總功耗可達(dá)2.24W，必須配合散熱器使用

5.2 封裝與焊盤(pán)設(shè)計(jì)

• 采用QFN48L 8×6mm封裝
• 裸露焊盤(pán)必須與PCB大面積銅皮連接
• 建議使用數(shù)據(jù)手冊(cè)第20頁(yè)提供的標(biāo)準(zhǔn)焊盤(pán)圖形

六、選型指導(dǎo)與調(diào)試技巧

6.1 型號(hào)選擇標(biāo)準(zhǔn)

• 電流需求≤0.7A：選擇IPS8160HQ
• 電流需求0.7-1A：選擇IPS8160HQ-1
• 高溫環(huán)境應(yīng)用：優(yōu)先選擇結(jié)溫范圍-40至125℃的工業(yè)級(jí)型號(hào)

6.2 常見(jiàn)問(wèn)題排查

?通道無(wú)法正常開(kāi)啟?：

1. 檢查VCC電壓是否高于10.5V欠壓閾值
2. 驗(yàn)證輸入信號(hào)是否滿足VIH > 2.25V
3. 監(jiān)測(cè)STATUS引腳狀態(tài)，確認(rèn)是否進(jìn)入保護(hù)模式

七、電磁兼容設(shè)計(jì)要點(diǎn)

器件已通過(guò)IEC 61000-4-2（靜電放電）、IEC 61000-4-4（電快速瞬變）和IEC 61000-4-5（浪涌）認(rèn)證，設(shè)計(jì)時(shí)需注意：

• 電源輸入端配置TVS管
• 信號(hào)線使用屏蔽電纜
• PCB布局確保電源與信號(hào)回路分離