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
• 5kVRMS 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 (VDE 0884-17) 标准的7071VPK 增强型隔离
  • 计划：符合UL 1577标准长达1分钟的5kVRMS 隔离

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

• 逆变器栅极驱动
• DC/DC转换器控制
• 车载充电器(OBC)开关

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

1. ‌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)
2. ‌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
3. ‌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