TPSI3100-Q1 是一款完全集成的隔離式開關驅動器，當與外部電源開關結合使用時，可形成完整的隔離式固態繼電器解決方案。憑借 17V 的柵極驅動電壓、1.5A 和 2.5A 的峰值拉電流和灌電流，可以使用大量電源開關來滿足許多應用需求。TPSI3100-Q1 從其初級側接收的電源產生自己的次級偏置電源，因此不需要隔離式次級電源偏置。TPSI3100-Q1 通過標稱 5V 電源軌 （VDDM） 提供額外的電源，供輔助電路用于執行各種功能，例如電流和電壓監控或遠程溫度檢測。TPSI3100-Q1 隔離非常堅固，與使用傳統機械繼電器和光耦合器相比，具有更高的可靠性、更低的功耗和更大的溫度范圍。
*附件：tpsi3100-q1.pdf

TPSI3100-Q1 集成了一個通信反向通道，該通道通過漏極開路輸出、PGOOD（電源良好）、FLT1（故障 1）和 ALM1（警報 1）將狀態信息從次級側傳輸到初級側。具有集成共享電壓基準的雙通道高速比較器用于置位 FLT1 和 ALM1。當比較器輸入 FLT1_CMP 超過基準電壓時，驅動器立即被置為低電平，FLT1 也被驅動為低電平，向系統表明發生了故障。這對于在關鍵事件（例如過流檢測）上禁用低延遲的外部開關非常有用。當比較器輸入 ALM1_CMP 超過電壓基準時，ALM1 信號被置為低電平，但驅動器不采取任何措施。這可能用作過熱或過壓事件的警報或警告指示器。

TPSI310xL-Q1 系列提供基于鎖存器的故障指示器。當檢測到故障時，驅動器和故障指示器被置為低電平并保持鎖存狀態，直到 EN 被置為低電平。TPSI310x-Q1 系列具有非鎖存故障指示器。如果故障事件不再存在，則 FLT1 置低，驅動器在指定的恢復期后遵循 EN 引腳的狀態。如果 fault 事件仍然存在，則 fault indicator 和 driver 都保持低電平。

特性

• 驅動外部電源開關（MOSFET、IGBT、SiC FET、SCR）
• 集成偏置電源，無需隔離式次級電源
• 17V 柵極驅動，1.5A 和 2.5A 峰值拉電流和吸收電流
• 5kVRMS 增強型隔離
• 高達 25mW，5V 電源，用于外部輔助電路
• 雙通道隔離高速比較器，集成電壓基準 ±1.5%
• 用于故障和警報指示器的開漏輸出
• 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 1 分鐘，符合 UL 1577 標準

參數

方框圖

一、產品概述

TPSI3100-Q1 是一款適用于汽車應用的增強型隔離開關驅動器，集成了17V 門極驅動、內部偏置電源和雙隔離比較器。該器件適用于多種高電壓、高功率應用，如固態繼電器、電池管理系統、車載充電器等。

二、主要特性

• ?高隔離電壓?：提供5kV RMS 的增強型隔離，計劃支持7070V PK 的隔離電壓（符合DIN EN IEC 60747-17）。
• ?寬溫度范圍?：支持-40°C 至 +125°C 的工作溫度范圍，符合AEC Q-100 標準。
• ?集成偏置電源?：無需外部隔離次級電源，簡化設計。
• ?高速比較器?：雙隔離高速比較器，具有±1.5% 的集成電壓參考，用于故障和報警指示。
• ?多種保護功能?：包括過流保護、過壓保護、欠壓保護、過溫保護等。

三、引腳配置與功能

TPSI3100-Q1 采用16 引腳的SSOP 封裝，主要引腳功能包括：

• ?VDDP?：初級側電源引腳。
• ?VSSP?：初級側地引腳。
• ?CE?：芯片使能引腳。
• ?EN?：驅動使能引腳。
• ?VDRV?：門極驅動輸出引腳。
• ?FLT1?：故障1 指示引腳（開漏輸出）。
• ?ALM1?：報警1 指示引腳（開漏輸出）。
• ?PGOOD?：電源良好指示引腳（開漏輸出）。
• ?FLT1_CMP?、?ALM1_CMP?：故障和報警比較器輸入引腳。

四、電氣特性

• ?輸入電壓范圍?：VDDP 供電電壓為4.5V 至5.5V。
• ?門極驅動電壓?：VDRV 輸出電壓為16V 至18V，具有1.5A 和2.5A 的峰值源和沉電流。
• ?比較器參考電壓?：內部參考電壓為0.31V（不同型號有不同參考電壓）。
• ?隔離特性?：滿足UL 1577 和DIN EN IEC 60747-17 的隔離要求。

五、功能描述

• ?傳輸使能狀態?：通過調制方案將使能（EN）狀態信息跨隔離屏障傳輸。
• ?電源傳輸?：利用變壓器將初級側電源傳輸到次級側，無需外部隔離次級電源。
• ?門極驅動?：提供高電壓、大電流的門極驅動能力，適用于多種功率開關器件。
• ?比較器功能?：雙隔離比較器用于監測次級側電壓或電流，實現過流保護和報警功能。
• ?通信回傳?：通過開漏輸出引腳（FLT1、ALM1、PGOOD）將次級側狀態信息回傳到初級側。

六、應用與實現

• ?典型應用?：包括固態繼電器、電池管理系統、車載充電器等。
• ?設計步驟?：包括選擇合適的外部功率開關、設計隔離電源、配置比較器等。
• ?電源建議?：推薦在初級側和次級側使用合適的解耦電容，以確保電源穩定性。
• ?布局指南?：強調關鍵信號的布線、解耦電容的放置、地平面的處理等，以優化電磁兼容性和熱性能。

七、文檔與支持

• ?相關文檔?：提供隔離技術術語表等相關文檔鏈接。
• ?文檔更新通知?：用戶可注冊接收文檔更新通知。
• ?技術支持?：TI E2E? 支持論壇提供快速的設計幫助和驗證答案。
• ?靜電放電警告?：提醒用戶注意靜電放電可能對器件造成的損害。

八、封裝與訂購信息

• ?封裝類型?：采用16 引腳的SSOP 封裝。
• ?訂購信息?：提供詳細的訂購信息，包括器件型號、封裝類型、引腳數、載帶信息等。