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[参考译文] TPS1210-Q1：接地路径中的电池切断电路

admin
Guru**** 2457760 points
Other Parts Discussed in Thread: TPSI3100-Q1, TPS4141-Q1, TPSI2140-Q1

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1546410/tps1210-q1-battery-cut-off-circuit-in-ground-path

主题中讨论的其他器件：TPS4141-Q1、 TPSI2140-Q1、TPSI3100-Q1

工具/软件：

你（们）好  

我想将电池切断电路与 400V 电池一起用于接地路径、请推荐相应的应用电路或驱动器电路。  

配置： 具有共漏极或共源极的背对背 MOSFET。  

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    Eswara

    进入开关的标称电压是 400V、还是有一个 DC/DC 转换器将其降压至 48V 或 12V？

    此致、
    Tim

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    静默电池电压为 400V

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    明白了、在本例中、我们固态继电器团队的其中一款产品将更适用。 我会将其分配给该团队、他们会尽快回复您。

    顺便说一下、欢迎使用 E2E！

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    否、我想要基于 MOSFET 的解决方案  

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    我想要在接地路径中使用基于 MOSFET 的解决方案。 请提供驱动器电路建议并提供相应的应用手册。

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    你好、埃斯瓦拉！

    我们有多种固态继电器可供选择、它们使用集成 MOSFET 或可用于驱动外部 MOSFET、因此我们仍可为此电池切断电路保留基于 MOSFET 的解决方案。 以下是我们产品系列的链接： https://www.ti.com/power-management/power-switches/solid-state-relays/products.html 

    对于 400V 电池应用、一种潜在的解决方案是使用 TPS4141-Q1 进行 HV 检测、并使用 TPSI2140-Q1 进行开关。 TPS4141-Q1 将用作分压器、并输出按比例降低的电压。 此输出将与基准电压 (Vref) 一起馈送到比较器 (Vin)、该基准电压决定了下限阈值。 如果 Vref、比较器将输出逻辑高电平。 然后、此输出应连接到 TPSI2140-Q1 的使能引脚 (EN)、闭合集成开关、并在通过逻辑高电平时提供接地路径。 这应该通过在电池电压降至阈值以下时切断电路来防止电池过度放电、而使用隔离式器件可确保低压组件免受电池中存在的高电压的影响。

    如果我能阐明该示例应用、或者您对我们的产品系列有任何疑问、敬请告知！

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    感谢您的支持、

    我需要保护同一个 MOSFET 以实现反极性、请查看下面的典型方框图、  

    请为此应用推荐驱动器电路  

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    你好、埃斯瓦拉！

    这里可以对反极性保护电路使用类似的设置。 如果您需要在任何位置进行电压检测/检测、我建议使用我之前提到的 TPS4141-Q1 +比较器设置。 至于开关、如果希望具有集成式 FET、我会再次推荐 TPSI2140-Q1。 该器件可以接收来自检测电路或微控制器的低压使能信号（如果您需要更多手动开关）、同时保护辅助电路免受高压电池和 OBC 的影响。

    如果您希望使用外部开关、另一种选择是使用栅极驱动器来驱动功率 MOSFET、如图中所示。 栅极驱动器将与检测电路/微控制器连接、具体方式与 TPSI2140-Q1 类似、接收使能引脚上的控制信号以影响输出。 为此、我推荐 TPSI3100-Q1：一款隔离式开关驱动器、它可自行产生次级辅助电源并具有两个隔离式比较器以实现过流保护。 这提供了一种更稳健的解决方案、因为次级电源可用于驱动器电路中可能需要位于高侧的其他元件、例如反相运算放大器。 此外、额外的过流保护将保护高压元件、而不会产生额外的成本/复杂性开销。

    希望这对您有所帮助！ 如果您向我提供有关此电路预期运行情况的更多详细信息（即 Q1/Q2 何时应导通或关断、是否需要进行电压检测、是否要使用外部 FET 等） 我可以尝试提供一个更深入的解决方案。

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    Q1、Q2 将由微控制器控制、微控制器将检查极性和短路诊断、如果两者都正常、MCU 将启用。

    蓄电池电压：250V - 450V

    电瓶电流-- 5A

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    Eswara

    您是否已经有一种检查极性诊断的方法？ 否则、TPS4141-Q1 仍然可以提供一种简单的解决方案：它会从电池/OBC 端子上获取 HV 输入、并根据 DIV1 和 DIV0 设置的分压器分压比对其进行缩放。 然后、您可以将调节后的输出电压信号（包括极性）传送到微控制器、而不会造成任何损坏。

    如果您希望采用更分立的解决方案、可以按照使用适用于该应用的功率二极管的思路采取某种措施、该二极管配置为反向、以便它仅在极性反转时传导电流。 从这里、您可以将二极管连接到已知值的电阻梯、以在将电压发送到 MCU 之前按比例降低电压。 这样做的目的是保护 MCU 免受高电压的影响、同时仍传达系统中电压/电流的幅度和极性。 但是、由于二极管和电阻器都会导致不必要的功率损耗和发热、因此我仍然推荐具有较低功耗的 TPS4141-Q1 解决方案。

    一旦形成诊断电路、开关就非常容易与 MCU 连接：只需将控制器连接到 TPSI2140-Q1 的使能引脚（如果要使用外部 FET、则为 TPSI3100-Q1）。 有关使能电压范围、开关时间 和其他特性的更多信息、请参见此处的 TPSI2140-Q1 和 此处的 TPSI3100-Q1。 当然、请随时浏览我们的其他产品系列、看看我们的某个器件是否性能更好。

    如果您对此解决方案或我们的任何产品有任何疑问、请告诉我！