ZHCACL3 april   2023 TPS1211-Q1 , TPS4811-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1TPS1211-Q1 高边开关控制器概述
  5. 2具有电池反向保护的系统设计示例
    1. 2.1 设计 1:配电盒
    2. 2.2 设计 2:车身电机负载驱动
    3. 2.3 设计 3:加热器负载驱动
      1. 2.3.1 在关闭 MOSFET 的情况下实现电池反向保护
      2. 2.3.2 在打开 MOSFET 的情况下实现电池反向保护
  6. 3总结
  7. 4参考文献

在打开 MOSFET 的情况下实现电池反向保护

在输入期间打开 MOSFET Q1 时,电池反向情况可解决节 2.3.1 中提到的难题。图 2-5 显示了用以在电池反向情况下打开 MOSFET Q1 的 TPS12110-Q1 应用电路。

GUID-20230131-SS0I-B1TW-M1TT-SQ46K2XK2RQ9-low.svg图 2-5 TPS12110-Q1 在电池反向条件下、MOSFET 导通时驱动 PTC 加热器负载的应用原理图

根据图 2-5 中所示的应用电路,可以在输入电池反向条件下打开 MOSFET Q1。在输入电池反向条件下,MOSFET Q1 的源极跟随输入反向电压。在此情况下,D5、R3、R4 路径会导通并打开 Q4,然后关闭 Q3。Q3 是一个信号 N-FET,用于在输入电池反向情况下将 Q1 的源极与器件 SRC 引脚断开。R6、R5、D4 路径会导通并打开 Q2。D1 的阳极通过 Q2 连接到 GND。Q1 的栅极电压被拉至 D1 (-1V) 的 VF,源极端子被拉至负 VIN 减去 Q1 的体二极管压降 (-14V+1V = -13V)。这导致 -1V-(-13V) = 12V 的 VGS 驱动打开 MOSFET Q1,负载电流通过 MOSFET Q1 的 RDSON。

在 D2 的帮助下,通过断开 GND 来使 TPS1211-Q1 受到保护。D3 置于 IMON 电阻器的顶部。通过这种布置,IMON 信号不会包括 D3 压降。

在正 VIN 电平下的正常运行期间,Q2 和 Q4 关断。Q3 由 TPS1211-Q1 的 BST 驱动器打开,将 MOSFET Q1 的源极连接到 TPS1211-Q1 的 SRC 端子。二极管 D1 与 GND 断开连接。

图 2-6 显示了 -14V 汽车电池反向测试期间上述应用电路的波形。如图所示,在该测试期间,MOSFET Q1 导通,因为栅极到源极处于大约 12V 电平。使用了以下物料清单元件。

  • D1、D2、D3、D4、D5 = BAS40H,115
  • Q2 = MMBT3906WT1G
  • Q3 = PMV60ENEAR
  • Q4 = MMBT3904WT1G
  • R1、R4、R6 = 10kΩ
  • R2 = 100kΩ
  • R3、R5 = 1kΩ
GUID-20230421-SS0I-FGCF-FPRK-9ZZSVTQZGGVR-low.svg图 2-6 展示了 MOSFET 导通时的电池反向保护的性能图