TPSI3050-Q1 具有集成 10V 栅极电源的汽车增强型隔离式开关驱动器数据手册

TPSI3050-Q1 是一款完全集成的隔离式开关驱动器，与外部电源开关结合使用时，可形成完整的隔离式固态继电器 （SSR）。凭借 10V 的标称栅极驱动电压和 1.5/3.0A 的峰值拉电流和灌电流，可以选择多种外部电源开关，以满足广泛的应用需求。TPSI3050-Q1 从其初级侧接收的电源产生自己的次级偏置电源，因此不需要隔离式次级电源偏置。此外，TPSI3050-Q1 可以选择为外部支持电路供电，以满足各种应用需求。
*附件：tpsi3050-q1.pdf

TPSI3050-Q1 支持两种基于所需输入引脚数量的作模式。在双线模式下（通常用于驱动机械继电器），控制开关只需要两个引脚，并支持 6.5 V 至 48 V 的宽工作电压范围。在三线模式下，3 V 至 5.5 V 的主电源由外部提供，开关通过单独的使能进行控制。TPSI3050S-Q1 仅提供三线模式，具有一次性使能开关控制功能。此功能对于驱动通常只需要一个电流脉冲即可触发的 SCR 非常有用。

次级侧提供 10 V 稳压浮动电源轨，用于驱动各种电源开关，无需次级偏置电源。该应用可以驱动用于 DC 应用的单个电源开关或用于 AC 应用的双背靠背电源开关，以及各种类型的 SCR。TPSI3050-Q1 集成隔离保护非常坚固，与传统的机械继电器和光耦合器相比，具有更高的可靠性、更低的功耗和更大的温度范围。

TPSI3050-Q1 的功率传输可以通过使用从 PXFR 引脚到 VSSP 的外部电阻器从七个功率级别设置中选择一种来调整。此作允许根据应用的需要，在功耗与次级上提供的功率之间进行权衡。

特性

• 无需隔离的次级电源
• 驱动外部功率晶体管或 SCR
• 5kV RMS 增强型隔离
• 10V 栅极驱动，具有 1.5/3A 峰值拉电流和灌电流
• 用于外部辅助电路的电源功率高达 50mW
• 支持 AC 或 DC 切换
• 支持两线或三线模式
• 7 级功率传输，电阻可选
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 符合 AEC Q-100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40 至 +125°C，温度指标 A
• 安全相关认证
  • 符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 的 7071-V PK 增强型隔离
  • 5kV RMS 隔离，持续 1 分钟，符合 UL 1577 标准

参数

方框图

概述

TPSI3050-Q1 是一款专为汽车应用设计的增强型隔离开关驱动器，集成了10V门极电源。它无需隔离的次级电源，能够驱动外部功率晶体管或硅控整流器（SCR），并提供高达5kV RMS的增强型隔离。该设备支持AC或DC切换，适用于固态继电器（SSR）、电池管理系统、车载充电器等多种应用。

主要特性

• ‌无需隔离次级电源‌：设备自身从初级侧电源生成次级偏置电源。
• ‌高隔离电压‌：5kV RMS增强型隔离。
• ‌宽电压范围‌：支持6.5V至48V（两线模式）和3V至5.5V（三线模式）的输入电压。
• ‌大电流驱动能力‌：提供1.5/3.0A的峰值源和沉电流。
• ‌多功能模式‌：支持两线模式和三线模式，三线模式下具有单次使能功能。
• ‌安全认证‌：符合AEC-Q100汽车应用标准，具有多项安全相关认证。
• ‌温度范围‌：支持-40°C至+125°C的工作温度范围。

应用

• ‌ 固态继电器（SSR） ‌
• ‌电池管理系统‌
• ‌车载充电器‌
• ‌混合动力、电动和动力传动系统‌
• ‌建筑自动化‌
• ‌工厂自动化和控制‌

功能描述

• ‌集成隔离保护‌：提供比传统机械继电器和光耦更高的可靠性、更低的功耗和更宽的温度范围。
• ‌功率传输可调‌：通过外部电阻选择七个功率等级，实现功耗与次级功率提供的权衡。
• ‌支持外部辅助电路‌：最多可提供50mW的电源给外部辅助电路。
• ‌功能安全‌：提供文档支持功能安全系统设计。

封装与尺寸

• ‌封装类型‌：SOIC 8引脚（DWZ）
• ‌封装尺寸‌：7.50mm × 5.85mm

引脚功能与配置

• ‌EN‌：使能输入，高电平有效。
• ‌PXFR‌：功率传输控制，通过外部电阻设置功率等级。
• ‌VDDP‌：初级侧电源。
• ‌VSSP‌：初级侧地。
• ‌VSSS‌：次级侧地。
• ‌VDDM‌：生成的中间电源。
• ‌VDDH‌：生成的高电源。
• ‌VDRV‌：门极驱动输出，高电平有效。

电气特性

• ‌门极驱动电压‌：标称10V。
• ‌最大功耗‌：三线模式下250mW（VDDP = 5V，R PXFR = 20kΩ），两线模式下350mW（EN = 48V，R PXFR = 20kΩ）。
• ‌开关特性‌：包括上升时间、下降时间、传播延迟等详细参数。

安全认证与限制

• ‌安全认证‌：符合DIN EN IEC 60747-17和UL 1577标准。
• ‌安全限制值‌：包括输入/输出/供电电流限制、总功率限制和安全温度限制。

应用与实施

• ‌设计要求‌：包括总门极电容、FET开通时间、传播延迟、开关频率等。
• ‌详细设计步骤‌：包括两线或三线模式选择、C DIV1和C DIV2电容计算、R PXFR选择等。
• ‌布局指南‌：提供PCB布局建议，以确保最佳性能。

文档支持

• ‌相关技术文档‌：包括数据手册、应用笔记等。
• ‌支持资源‌：提供TI E2E支持论坛链接，方便用户获取帮助。