ZHCACL3A April   2023  – November 2024 TPS1211-Q1 , TPS1214-Q1 , TPS4811-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1TPS1211-Q1 高侧开关控制器概述
  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. 4参考资料
  8. 5修订历史记录

设计 1:配电盒

图 2-1 显示了具有双通道输出 VOUT1 和 VOUT2 的配电盒示例。输入电源可以来自电池或直流/直流。使用 LM74500-Q1 反极性保护控制器和外部 MOSFET Q1 实现分组输入电池反向保护方案。

LM74500-Q1 电池反向保护级的输出连接到 TPS12110-Q1 高边开关控制器。LM74500-Q1 电路可使 TPS12110-Q1 IC 和连接到输出端的负载在输入电池反向状态下受到保护。在输入电池反向条件下,LM74500-Q1 控制器将 GATE 拉至源,MOSFET Q1 关断,断开与下游 TPS12110-Q1 IC 和负载的输入电池连接。

TPS12110-Q1 不会接触到反向电压,因此在系统设计的这一部分中不需要任何特殊的反向保护技术。

 采用 LM74500-Q1 控制器且具有分组电池反向保护功能的配电盒图 2-1 采用 LM74500-Q1 控制器且具有分组电池反向保护功能的配电盒

图 2-2 展示了不带输入电池反向保护开关的基于 SmartFuse 的配电盒系统设计示例。VOUT1 是一个常开通道,用于驱动电源始终可用 (PAAT) 负载,如门锁、电动车窗、无线钥匙系统 ECU 等。VOUT2 是一个可切换通道,允许在车辆停放状态下关断。此通道可用于驱动执行器或加热器负载。

 采用 TPS12141-Q1 smartFuse 控制器的带反向电池保护功能的配电盒图 2-2 采用 TPS12141-Q1 smartFuse 控制器的带反向电池保护功能的配电盒

在基于负载类型的系统架构中,电池反向保护是在负载侧本地实现的。但是,加热器等负载没有任何电池反向保护,并且会在电池反向故障期间产生反向电流。在这种情况下,应导通 MOSFET,以防止由于体二极管导通而导致功率耗散过大而造成损坏。TPS1214-Q1 smartFuse 控制器系列中的 TPS12141-Q1 具有集成的电池保护反向和 MOSFET 导通功能。TPS1214-Q1 的其他特性(例如具有自动负载唤醒功能的低 IQ LPM 模式以及可调节的 I2T 过流保护)使其非常适合 smartFuse 系统设计。

图 2-3 展示了 TPS12141-Q1 在 -14V 输入条件下的电池反向保护性能。如图所示,MOSFET 在栅极驱动电平为 12V 时导通。

 展示了使用 TPS12141-Q1 smartFuse 控制器,MOSFET 导通时的电池反向保护的性能图图 2-3 展示了使用 TPS12141-Q1 smartFuse 控制器,MOSFET 导通时的电池反向保护的性能图