TPIC46L01 1.2mA/1.2mA 6 通道栅极驱动器数据手册

TPIC46L01、TPIC46L02 和 TPIC46L03 是低侧预驱动器，提供串行输入接口和 并行输入接口，用于控制 6 个外部场效应晶体管 （FET） 电源开关，如 Texas Instruments TPIC 系列电源阵列。这些器件主要为低频 开关、电感负载应用，如螺线管和继电器。每个通道的故障状态都可用 采用串行数据格式。每个驱动器通道具有独立的关断状态、开路负载检测和导通状态 负载短路/电池短路检测。电池过压和欠压检测和关断 提供。电池和输出负载故障向控制器提供实时故障报告。每个通道还 为外部 FET 提供感应电压瞬态保护。
*附件：tpic46l01.pdf

这些器件通过串行输入接口或并行输入接口提供对输出通道的控制。 启用任一接口输出的命令将启用相应的通道 GATE 输出到 外部 FET。当控制设备之间的信号数量 并且必须最小化预驱动器，并且运行速度并不重要。在 Predriver 必须非常快速或异步响应，建议使用 Parallel Input 接口。

对于串行作，控制器件必须将 CS 从高电平转换为低电平，以激活串行输入接口。 发生这种情况时，SDO 使能，故障数据被锁存到串行输入接口中，FLT 标志为 刷新。

数据通过 SDI 在 SCLK 的低到高转换中同步进入串行寄存器。每个数据字符串必须 由 8 位数据组成。在多个设备级联在一起的应用程序中，数据字符串必须 每个设备由 8 位组成。高数据位打开相应的输出通道，低数据位转动 它关闭。当串行输入数据被同步输入到器件中时，该器件的故障数据从 SDO 中同步输出。故障数据 由电池过电压（位 8）、电池不足电压（位 7）（不在 TPIC46L03）和 shorted/open-load flags （位 1-6） 用于 6 个 output 通道中的每一个。故障数据中的逻辑高位表示 一个 FAULT 和一个 LOGIC-LOW 位表示该通道上不存在 FAULT。设置或清除故障寄存器位 异步地反映硬件的当前状态。当 CS 转换时，必须存在故障 从高到低，在串行故障数据中捕获和报告。无法在序列中捕获新故障 当 CS 为低电平时注册。在所有串行数据都已 clocking到器件之后，CS 必须转换为高电平。 CS 的低到高转换将串行数据的最后 6 位传输到输出缓冲区，将 SDO 置于 high-impedance 状态，并清除并重新启用 fault register。TPIC46L01/L02/L03 旨在 允许多个设备的串行输入接口级联在一起，以简化串行接口到 控制器。串行输入数据流经器件，并跟随 SDO 传入的故障数据传出 SDO 级联配置。

对于并行作，数据直接从并行输入接口 （IN0-IN5） 异步传输到 相应的 GATE 输出。并行控制不需要 SCLK 或 CS。并行输入上的 1 会打开 相应的 channel on，其中 0 将其关闭。请注意，串行接口或并行接口都可以 启用频道。在并联作下，故障数据仍必须通过串行数据接口收集。

预驱动器监控每个通道的漏极电压，以检测负载短路或负载开路故障情况 分别处于 on 和 off 状态。这些器件提供了使用内部生成的 故障参考电压或外部提供的 VCOMP 用于故障检测。内部故障参考为 通过将 VCOMPEN 连接到 GND 来选择，并且通过连接 VCOMPEN 来选择外部基准 到 V 抄送 .当通道导通时，将漏极电压与故障参考电压进行比较，以检测 短路负载情况以及当通道关闭时检测开路负载情况。当负载短路故障时 使用 TPIC46L01 或 TPIC46L03 发生，通道关闭，故障信号也被发送到 FLT 至于 serial fault-register 位。当使用 TPIC46L02 时发生负载短路故障时，通道 只要存在故障，就会转换为低占空比、脉宽调制 （PWM） 信号。 短路负载条件必须至少在短路负载抗尖刺时间 t 内存在 （STBDG） ，以便 标记为故障。故障信号以及串行故障寄存器位被发送到 FLT。有关故障检测的更多详细信息 作在本数据资料的 Device Operation 部分介绍。

TPIC46L01 和 TPIC46L02 提供电池过电压和电池不足电压保护 条件，与 output channels 的状态无关。TPIC46L03 提供电池过载保护 电压条件与输出通道的状态无关当电池电压大于 过压阈值或小于欠压阈值（TPIC46L03 除外，它没有 欠压阈值），所有通道都被禁用，故障信号被发送到 FLT 以及相应的 故障寄存器位。一旦电池电压故障得到纠正，输出将恢复正常工作。 当出现电池过压/电池不足电压情况时，设备会报告电池故障，但会禁用 开路和短路负载情况的故障报告。开路和短路负载情况的故障报告为 在纠正 Battery Fault 情况后重新启用。

这些器件在所有通道上提供感应瞬态保护。漏极电压被箝位以保护 FET。该箝位电压由 V 之和定义抄送以及外部 FET 的导通电压。预驱动因素 还提供栅源电压 （V GS系列 ） clamp 保护功率 FET 的 GATE 源极端子免受 超过其额定电压。

这些器件在除 CS 之外的所有输入上提供下拉电阻。CS 上使用了上拉电阻。

特性

• 6 通道 Serial-In/Parallel-In 低侧 Pre-FET 驱动器
• 设备可以级联
• 内部 55V 电感负载钳位和 VGS系列用于外部功率 FET 的保护夹
• 在所有漏极端子上提供独立的负载短路/电池短路故障检测
• 独立的关断状态开路负载故障检测
• 电池过压锁定保护和故障报告
• 用于 TPIC46L01 和 TPIC46L02 的电池欠压锁定保护
• 异步漏极开路故障标志
• 器件输出可与多个外部器件进行有线或运算
• 通过串行输出端子返回故障状态
• 器件内部全局上电复位
• 具有迟滞的高阻抗 CMOS 兼容输入
• TPIC46L01 和 TPIC46L03 在发生负载短路故障时禁用栅极输出
• TPIC46L02 当发生负载短路故障时，将栅极输出转换为低占空比 PWM 模式

参数

一、产品概述

• ‌产品名称‌: TPIC6L
• ‌类型‌: 通道串行/并行低侧预FET驱动器
• ‌特点‌:
  • 提供串行和并行输入接口控制个外部FET功率开关
  • 内部5V电感负载钳位和VGS保护钳位
  • 所有通道具有独立的短路/开路负载故障检测
  • 过电池电压和欠电池电压锁定保护及故障报告
  • 异步开漏故障标志输出

二、功能特性

• ‌控制接口‌:
  • 串行接口：通过CS、SDI、SCLK、SDO进行控制
  • 并行接口：通过IN0-IN直接控制GATE输出
• ‌故障检测与报告‌:
  • 检测短路负载、开路负载、过电池电压、欠电池电压（TPIC6L/L特有）故障
  • 故障状态通过串行输出返回，并实时更新故障标志（FLT）
• ‌保护特性‌:
  • 短路负载故障时，TPICL1禁用GATE输出
  • 提供电感电压瞬态保护
  • 电池电压过高或过低时禁用所有输出

三、封装与引脚

• ‌封装类型‌: SSOP（DB）
• ‌引脚数量‌:
• ‌主要引脚功能‌:
  • CS: 芯片选择，低电平有效
  • SDI: 串行数据输入
  • SCLK: 串行时钟
  • SDO: 串行数据输出
  • FLT: 故障标志输出，开漏
  • GATE0-GATE: 6个栅极驱动输出
  • DRAIN0-DRAIN: 6个漏极输入，用于故障检测
  • VCC: 逻辑电源电压
  • VBAT: 电池电源电压
  • GND: 地

四、电气特性

• ‌供电电压‌:
  • VCC: -0.3V至V
  • VBAT: -0.3V至0V
• ‌输出特性‌:
  • 栅极驱动电压范围：取决于VBAT
  • 最大输出电流（推拉）：0.5mA至.mA
• ‌故障检测电压‌:
  • 短路/开路负载检测电压：1.1V至.V（典型）
• ‌过压/欠压阈值‌:
  • 过压关断阈值：V至V
  • 欠压关断阈值（TPIC6L/L特有）：4.1V至.V

五、操作原理

• ‌串行数据操作‌:
  • CS低电平激活串行接口，数据在SCLK的上升沿通过SDI移入，在下降沿从SDO移出。
  • 故障数据在CS的下降沿锁存到串行寄存器。
• ‌并行数据操作‌:
  • 数据直接从并行输入（IN0-IN）异步传输到相应的GATE输出。
• ‌故障处理‌:
  • 检测到短路负载故障时，TPIC6L禁用GATE输出，直到错误条件被纠正。
  • 过压或欠压时，所有通道被禁用，并发送故障信号。

六、应用信息

• ‌典型应用‌:
  • 适用于低频开关应用，如电磁阀、继电器等电感负载。
• ‌布局建议‌:
  • 建议将驱动器靠近FET的栅极放置，以减少振荡。
  • 对于长输出路径，建议在栅极附近串联一个小电阻。

七、封装与材料信息

• 提供了TPIC6LDBR、TPIC6LDB等封装选项。
• 提供了详细的封装尺寸、磁带和卷盘信息。