TPSI31P1-Q1 設計用于汽車預充電系統(tǒng)，作為傳統(tǒng)無源預充電架構(gòu)的替代方案，傳統(tǒng)無源預充電架構(gòu)通常包括昂貴的機電繼電器 （EMR） 以及笨重的高功率電阻器。TPSI31P1-Q1 與外部電源開關、功率電感器和二極管相結(jié)合，形成有源預充電解決方案。電感電流由 TPSI31P1-Q1 以遲滯工作模式連續(xù)監(jiān)測和控制，以線性充電下游系統(tǒng)的大電容。TPSI31P1-Q1 是一種隔離式開關驅(qū)動器，可從其初級側(cè)接收的電源產(chǎn)生自己的次級偏置電源，因此不需要隔離式次級電源。憑借 17V 的柵極驅(qū)動電壓、1.5A 和 2.5A 的峰值拉電流和灌電流，可以使用大量可用的電源開關，包括 SiC FET 和 IGBT。
*附件：tpsi31p1-q1.pdf

TPSI31P1-Q1 集成了一個通信反向通道，該通道通過開漏輸出 PGOOD（電源正常）將狀態(tài)信息從次級側(cè)傳輸?shù)匠跫墏?cè)，并指示次級電源何時有效。

TPSI31P1-Q1 增強型隔離非常堅固，與光耦合器相比，具有更高的可靠性、更低的功耗和更大的溫度范圍。用固態(tài)解決方案取代 EMR 和功率電阻器可以降低成本和外形尺寸，同時提供更高的可靠性。

特性

• 使用開關轉(zhuǎn)換器架構(gòu)取代大型高功率預充電電阻器
• 與被動預充電解決方案相比，熱性能得到改善
• 用于下游電容線性充電的磁滯電流控制
• 驅(qū)動外部功率晶體管，如 Si、SiC MOSFET 或 IGBT
• 集成隔離式次級電源，用于柵極偏置
• 17V 柵極驅(qū)動，1.5A 和 2.5A 峰值拉電流和吸收電流
• 符合 AEC Q-100 標準，適用于汽車應用：
  • 溫度等級 1：–40°C 至 +125°C，TA
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系統(tǒng)設計的文檔
• 安全相關認證
  • 計劃：符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 標準的 7070VPK 增強型隔離
  • 計劃：5kVRMS 隔離，持續(xù) 1 分鐘，符合 UL 1577 標準

參數(shù)

方框圖

1. 概述

TPSI31P1-Q1是一款適用于汽車預充電系統(tǒng)的有源預充電控制器，集成了17V隔離柵極驅(qū)動器和偏置電源。它旨在替代傳統(tǒng)被動預充電架構(gòu)中的大型高功率電阻和機電繼電器（EMR），提供更高的可靠性和更小的體積。

2. 主要特性

• ?有源預充電解決方案?：結(jié)合外部功率開關、功率電感和二極管，形成有源預充電系統(tǒng)。
• ?隔離柵極驅(qū)動器?：提供17V柵極驅(qū)動電壓，具有1.5A和2.5A的峰值源和漏電流，支持多種功率開關（如SiC MOSFET和IGBT）。
• ?集成隔離二次側(cè)偏置電源?：無需外部隔離二次側(cè)偏置電源。
• ?通信回傳通道?：通過開漏輸出PGOOD傳輸二次側(cè)狀態(tài)信息到一次側(cè)。
• ?功能安全?：支持功能安全系統(tǒng)設計，計劃獲得相關安全認證。
• ?高可靠性隔離?：計劃獲得7070V PK強化隔離認證（符合DIN EN IEC 60747-17）和5kV RMS隔離認證（符合UL 1577）。

3. 應用

• ?電池管理系統(tǒng)?：用于電動汽車或混合動力汽車的電池預充電過程。

4. 功能描述

• ?預充電控制?：通過監(jiān)測電感電流，以滯回模式控制外部功率開關，線性充電下游系統(tǒng)的大電容。
• ?傳輸使能狀態(tài)?：使用調(diào)制方案將預充電使能（EN）狀態(tài)信息跨隔離屏障傳輸。
• ?電源傳輸?：通過隔離變壓器將一次側(cè)輸入功率傳輸?shù)蕉蝹?cè)，無需二次側(cè)隔離偏置電源。
• ?比較器?：集成兩個隔離比較器，用于監(jiān)測IS+引腳電壓，控制VDRV輸出狀態(tài)。
• ? 欠壓鎖定（UVLO） ?：對VDDP、VDDH和VDDM進行UVLO保護，確保電源穩(wěn)定。
• ?保持關閉電路?：在二次側(cè)電源不可用時，防止外部功率開關導通。
• ?熱關斷?：集成溫度傳感器，在溫度過高時自動禁用電源傳輸和驅(qū)動器。

5. 封裝與訂購信息

• ?封裝?：采用16引腳SSOP（DVX）封裝，尺寸為5.85mm × 10.3mm。
• ?訂購信息?：詳見數(shù)據(jù)手冊的“Mechanical, Packaging, and Orderable Information”部分。

6. 文檔與支持

• 提供詳細的數(shù)據(jù)手冊，包括引腳配置、功能描述、應用信息和布局指南。
• TI E2E?支持論壇提供快速的設計幫助和驗證答案。

TPSI31P1-Q1是一款高性能的有源預充電控制器，通過集成隔離柵極驅(qū)動器和偏置電源，簡化了汽車預充電系統(tǒng)的設計，提高了系統(tǒng)的可靠性和效率。