Texas Instruments TPSI3050/TPSI3050-Q1增強(qiáng)型開關(guān)驅(qū)動器是一款完成集成的器件，與外部電源開關(guān)結(jié)合使用時，可構(gòu)成完整的隔離式固態(tài)繼電器 (SSR)。當(dāng)標(biāo)稱柵極驅(qū)動電壓為10V、峰值拉電流和灌電流為1.5/3.0A時，可以選擇多種外部電源開關(guān)來滿足各種應(yīng)用需求。

數(shù)據(jù)手冊：

The TI TPSI3050/TPSI3050-Q1增強(qiáng)型開關(guān)驅(qū)動器可通過初級側(cè)電源自行產(chǎn)生次級偏置電源，因此無需隔離式次級電源偏置。而且，TPSI3050可以有選擇性地向外部配套電路供電，以滿足不同的應(yīng)用需求。

該器件采用SOIC 8引腳 (DWZ) 7.50mm x 5.85mm封裝。

特性

無需隔離式次級電源
驅(qū)動外部功率晶體管或SCR
5 kV~~RMS~~增強(qiáng)型隔離
具有1.5/3A峰值拉電流和灌電流的10-V柵極驅(qū)動
適用于外部輔助電路的最高50mW電源
支持交流或直流開關(guān)
支持兩線或三線模式
汽車級溫度范圍：–40°C至+125°C（1級），符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境溫度 (TPSI3050-Q1)
七電平功率傳輸，電阻可選
支持功能安全
- 來輔助功能安全系統(tǒng)設(shè)計的文檔
安全相關(guān)認(rèn)證
- 計劃：符合DIN EN IEC 60747-17 (VDE 0884-17) 標(biāo)準(zhǔn)的 7071VPK增強(qiáng)型隔離
- 計劃：符合UL1577標(biāo)準(zhǔn)且長達(dá)1分鐘的5kV~~RMS~~隔離

示意圖

TPSI3050隔離式開關(guān)驅(qū)動器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

TPSI3050是德州儀器(TI)推出的一款完全集成的隔離式開關(guān)驅(qū)動器，與外部功率開關(guān)組合可構(gòu)成完整的隔離式固態(tài)繼電器(SSR)解決方案。該器件具有以下突出特點(diǎn)：

?集成10V柵極驅(qū)動?：提供1.5A(源電流)/3.0A(灌電流)峰值驅(qū)動能力
?無需隔離輔助電源?：通過集成變壓器從初級側(cè)獲取能量
?雙工作模式?：支持二線制(6.5-48V)和三線制(3-5.5V)控制
?高隔離等級?：3kVRMS基礎(chǔ)隔離，符合DIN EN IEC 60747-17(VDE 0884-17)和UL1577認(rèn)證
?寬溫度范圍?：-40°C至125°C工作溫度

二、核心特性

1. 創(chuàng)新的電源架構(gòu)

TPSI3050采用高頻(89MHz典型)擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)通過集成變壓器傳輸能量和數(shù)據(jù)，具有以下優(yōu)勢：

效率>90%，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)光耦方案
內(nèi)置擴(kuò)頻技術(shù)可滿足CISPR 25 Class 5 EMI標(biāo)準(zhǔn)
支持7級可編程功率傳輸(RPXFR電阻選擇)

2. 靈活的驅(qū)動配置

?標(biāo)準(zhǔn)使能模式?：VDRV輸出跟隨EN輸入狀態(tài)
? 單脈沖模式(TPSI3050S特有) ?：EN上升沿產(chǎn)生2.5μs脈沖，適合SCR驅(qū)動
主動箝位保持關(guān)斷電路確保電源丟失時VDRV<2V

3. 全面的保護(hù)機(jī)制

初級側(cè)欠壓鎖定(UVLO)：2.5V(上升)/2.35V(下降)
次級側(cè)UVLO：VDDH<6.6V(標(biāo)準(zhǔn))/7.2V(單脈沖)時關(guān)斷
熱關(guān)斷保護(hù)：170°C觸發(fā)，32°C遲滯恢復(fù)

三、布局要點(diǎn)

?元件布置?：
- 驅(qū)動器盡量靠近功率器件
- VSSS連接MOSFET源極Kelvin點(diǎn)
?去耦電容?：
- VDDH-VDDM和VDDM-VSSS間使用低ESR陶瓷電容
- 三線模式VDDP并聯(lián)1μF+100nF電容
?隔離設(shè)計?：
- 器件下方避免走線，建議開槽
- 保持初級(GNDP)和次級(VSSS)間≥8.5mm爬電距離

四、性能參數(shù)對比

參數(shù)	三線模式	二線模式
傳播延遲	3-4.5μs(VDRV↑)	260μs(VDRV↑)
最大頻率	58.98kHz(20kΩ)	<幾kHz
電源電流	34.62mA(20kΩ)	6.7mA(20kΩ)
啟動時間	482μs(470nF)	依賴EN上升時間

五、典型應(yīng)用場景

?工業(yè)自動化?：
- PLC輸出模塊
- 電機(jī)驅(qū)動接觸器替代
?能源系統(tǒng)?：
- 光伏逆變器繼電器
- 電池管理系統(tǒng)接觸器
?汽車電子?：
- 車載充電器(OBC)接觸器
- 高壓配電單元(PDU)

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