Texas Instruments TPSI3052/TPSI3052-Q1隔离式开关驱动器与外部电源开关结合使用时会完全集成,形成一个完全隔离的固态继电器 (SSR)。 凭借15V的标称栅极驱动器电压和1.5/3.0A的峰值灌电流和拉电流,可以选用多种外部电源开关来满足广泛的应用范围。TPSI3052/TPSI3052-Q1根据初级侧接收的电源产生自己的次级偏置电源,因此无需隔离式次级电源偏置。此外,TPSI3052/TPSI3052-Q1还可以选择性地为外部支持电路供电,以满足各种应用需求。TPSI3052-Q1器件符合AEC-Q100汽车应用标准。
数据手册:*附件:Texas Instruments TPSI3052,TPSI3052-Q1隔离式开关驱动器数据手册.pdf
特性
- 无需隔离式次级电源
- 驱动外部功率晶体管或SCR
- 5kV
RMS增强型隔离 - 具有1.5A/3A峰值拉电流和灌电流的15V栅极驱动
- 适用于外部辅助电路的最高50mW电源
- 支持交流或直流开关
- 支持两线或三线模式
- 支持功能安全:
- 来辅助功能安全系统设计的文档
- 七个功率传输电平,电阻可选
- 符合AEC-Q100汽车应用标准:
- 器件温度等级1 TA:–40°C至125°C
- 安全相关认证
- 计划:符合DIN EN IEC 60747-17 (V
DE0884-17) 标准的7071VPK增强型隔离 - 计划:符合UL 1577标准长达1分钟的5kV
RMS隔离
- 计划:符合DIN EN IEC 60747-17 (V
框图
应用示意图
TPSI3052-Q1 汽车级增强型隔离开关驱动器技术解析
一、产品概述
TPSI3052-Q1是德州仪器(TI)推出的一款革命性汽车级隔离式开关驱动器,集成了15V栅极驱动电源,专为需要高可靠性隔离的汽车应用设计。该器件采用8引脚SOIC封装(DWZ),尺寸仅7.5mm×5.85mm,满足空间受限的严苛应用环境。
?核心优势?:
- ?集成电源解决方案?:无需隔离次级电源,简化系统设计
- ?强大驱动能力?:15V栅极驱动电压,1.5A/3.0A峰值源/灌电流
- ?汽车级认证?:符合AEC-Q100 Grade 1标准(-40°C至+125°C)
- ?增强型隔离?:通过7071VPK DIN EN IEC 60747-17认证
- ?灵活配置?:支持7级可编程功率传输调节
二、关键特性详解
1. 创新性架构设计
TPSI3052-Q1采用?集成变压器耦合技术?,通过89MHz高频载波(典型值)实现:
- 功率传输效率优化
- 采用扩频技术改善EMI性能
- 同时传输控制信号和电源
?双工作模式支持?:
- ?两线模式?:6.5V至48V宽输入范围,仅需EN和VSSP两根控制线
- ?三线模式?:3V至5.5V独立供电,支持标准使能和单脉冲使能(TPSI3052S-Q1)
2. 隔离性能参数
参数 | 测试条件 | 规格 | 单位 |
---|---|---|---|
最大重复峰值隔离电压 | DIN EN IEC 60747-17 | 1414 | VPK |
最大瞬态隔离电压 | UL 1577 | 7070 | VPK |
最大浪涌隔离电压 | 油中测试 | 12000 | VPK |
工作隔离电压 | UL 1577 | 5000 | VRMS |
污染等级 | - | 2 | - |
气候类别 | - | 40/125/21 | - |
3. 栅极驱动特性
- ?输出电压?:13.9V至16.2V(典型值15V)
- ?峰值驱动电流?:上升沿1.5A,下降沿3.0A
- ?传播延迟?:
- 三线模式:tLH_VDRV 4.5μs(max),tHL_VDRV 3μs(max)
- 两线模式:tLH_VDRV 185μs(typ),tHL_VDRV 3μs(max)
- ?输出阻抗?:高电平2.5Ω(max),低电平1.7Ω(max)
三、汽车电子应用方案
1. 电池管理系统(BMS)
- 高压接触器驱动
- 预充电电路控制
- 电池组隔离监测
2. 电驱动系统
3. 与传统方案的对比优势
参数 | TPSI3052-Q1 | 机械继电器 | 光耦方案 |
---|---|---|---|
寿命 | >1百万次 | 10万次 | 50万次 |
开关速度 | μs级 | ms级 | μs级 |
隔离耐压 | 5kVRMS | 2.5kVRMS | 3.75kVRMS |
温度范围 | -40~125°C | -40~85°C | -40~110°C |
四、设计注意事项
- ?PCB布局要点?:
- 栅极驱动回路面积最小化
- VDDH/VDDM去耦电容就近放置
- 隔离区下方避免走线(保持开槽)
- ?启动时序控制?:
- 两线模式:VEN需在VVDDP达到2.7V前达到VIH_EN
- 三线模式:VEN应在VVDDP稳定后使能
- ?安全认证支持?:
- 提供完整的功能安全文档
- 符合ISO 26262 ASIL等级设计支持
- 包含FMEA分析和FIT率数据
-
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