TPS4816-Q1 是一系列具有保護(hù)和診斷功能的低 IQ 智能高側(cè)驅(qū)動器。該器件具有 3.5V 至 95V 的寬工作電壓范圍（100V 絕對最大額定值），適用于 12V、24V 和 48V 汽車系統(tǒng)設(shè)計。

該器件具有強(qiáng)大的 0.5A 峰值源和 2A 峰值灌電流 GATE 驅(qū)動器，可在大電流系統(tǒng)設(shè)計中使用并聯(lián) FET 進(jìn)行電源切換。使用 INP 作為柵極驅(qū)動器控制輸入。通過放置外部 R-C 元件，可以實現(xiàn) MOSFET 壓擺率控制（ON 和 OFF）。
*附件：tps4816-q1.pdf

它還集成了預(yù)充電驅(qū)動器 （G） 和控制輸入 （INP_G）。此功能支持必須驅(qū)動大容性負(fù)載的設(shè)計。在關(guān)斷模式下，控制器在48V電源輸入時消耗1μA的總關(guān)斷電流。

該器件具有精確的雙向電流檢測 （±2%） 輸出 （IMON，I_DIR），并使用外部 RSNS 電阻和 FLT 指示提供基于 I2t 的可調(diào)過流和短路保護(hù) （±5%）。可以配置自動重試和鎖存故障行為。該器件還具有基于NTC的溫度傳感（TMP）和監(jiān)控輸出（ITMPO）輸出，用于外部FET的過溫檢測。

TPS4816-Q1 采用 23 引腳 VQFN 封裝。

特性

• AEC-Q100 汽車級溫度認(rèn)證
• 3.5V 至 95V 輸入范圍（絕對最大值 100V）
• 低至 –60V 的反向輸入和輸出保護(hù)
• 集成 12V 電荷泵
• 1μA低關(guān)斷電流（EN/UVLO = 低電平）
• 雙柵極驅(qū)動：GATE = 0.5A src/2A 灌電流，G = 100μA src/0.39A 灌電流
• 集成預(yù)充電開關(guān)驅(qū)動器 （INP_G） 用于驅(qū)動容性負(fù)載
• 精確的 I2t 過流保護(hù) （IOC），具有可調(diào)節(jié)的斷路器定時器 （I2t）
• 精確 （±5%） 和快速 （5μs） 短路保護(hù)
• 精確的模擬雙向電流監(jiān)測器輸出（IMON，I_DIR）：30mV VSNS 時為 ±2%
• 基于 NTC 的過溫傳感 （TMP） 和監(jiān)控輸出 （ITMPO）
• 短路故障期間的故障指示 （FLT）、I2t、電荷泵 UVLO、OV、過熱
• TPS48160-Q1（啟用 I2t）、TPS48161-Q1（禁用 I2t）
• 精確 （±2%） 和可調(diào)節(jié)欠壓鎖定 （UVLO） 和過壓保護(hù) （OV）

參數(shù)

方框圖

?1. 產(chǎn)品概述?
TPS4816-Q1是德州儀器（TI）推出的汽車級高邊開關(guān)控制器系列，專為12V/24V/48V汽車系統(tǒng)設(shè)計，具有寬輸入電壓范圍（3.5V-95V，絕對最大值100V），集成多重保護(hù)功能（反向輸入/輸出保護(hù)、過流/短路保護(hù)、過溫監(jiān)測等），并支持雙向電流監(jiān)測（IMON）和診斷功能。

?2. 核心特性?

• ?低功耗?：1μA關(guān)斷電流，適合常電應(yīng)用。
• ?高驅(qū)動能力?：
  • 主路徑（GATE）：0.5A源電流/2A灌電流，支持并聯(lián)MOSFET。
  • 預(yù)充電路徑（G）：100μA源電流/0.39A灌電流，用于容性負(fù)載預(yù)充電。
• ?精準(zhǔn)保護(hù)?：
  • ?I2t過流保護(hù)?：可調(diào)閾值（±5%精度）和計時器（通過外部CI2t電容設(shè)置）。
  • ?短路保護(hù)?：5μs快速響應(yīng)，閾值可配置。
  • ?雙向電流監(jiān)測?：±2%精度（30mV VSNS時）。
• ?診斷功能?：通過FLT引腳指示短路、I2t觸發(fā)、電荷泵欠壓等故障。

?3. 典型應(yīng)用?

• 電源分配盒（PDU）
• 車身控制模塊（BCM）
• DC/DC轉(zhuǎn)換器
• 電池管理系統(tǒng)（BMS）

?4. 關(guān)鍵電路設(shè)計?

• ?電荷泵與驅(qū)動?：集成12V電荷泵，支持BST-SRC電壓生成，驅(qū)動外部MOSFET。
• ?容性負(fù)載處理?：
  • 預(yù)充電路徑（G驅(qū)動）可限制浪涌電流。
  • 主路徑（GATE驅(qū)動）支持RC柵極調(diào)速（通過R1/C1/D2）。
• ?保護(hù)機(jī)制?：
  • ?I2t配置?：通過RIOC電阻設(shè)置過流閾值，CI2t電容設(shè)定熔斷時間。
  • ?溫度監(jiān)測?：NTC接口（TMP引腳）監(jiān)測外部MOSFET溫度。

?5. 封裝與引腳?

• ?封裝?：23引腳VQFN（4mm×4mm）。
• ?關(guān)鍵引腳?：
  • ?EN/UVLO?：使能/欠壓鎖定輸入。
  • ?FLT?：開漏故障輸出（短路、過壓等）。
  • ?IMON/I_DIR?：電流監(jiān)測與方向指示。

?6. 電氣參數(shù)?

• ?工作溫度?：-40℃至150℃（結(jié)溫）。
• ?ESD防護(hù)?：HBM ±2000V，CDM ±500V。
• ?時序特性?：
  • GATE開啟延遲：1.2μs（典型值）。
  • 短路保護(hù)響應(yīng)：<5μs（最大值）。

?7. 設(shè)計支持?

• 提供典型應(yīng)用電路圖（如驅(qū)動背靠背MOSFET、容性負(fù)載充電）。
• 布局建議：強(qiáng)調(diào)BST電容（≥0.1μF）和電流檢測電阻（RSNS）的靠近放置。

?文檔范圍?
涵蓋特性、引腳定義、電氣規(guī)格、功能框圖、應(yīng)用設(shè)計及封裝信息，適用于汽車電子工程師進(jìn)行高邊開關(guān)系統(tǒng)設(shè)計。