摘要
随着当今汽车系统中锂离子电池使用量的激增，电池管理系统 (BMS) 的设计变得越来越重要。电池管理系统可监测电池状况和可能的故障状况，防止电池出现性能下降、容量衰减甚至可能对用户或周围环境造成潜在危害的情况。BMS 负责提供准确的充电状态 (SOC) 和运行状况 (SOH) 估算，从而确保在电池的使用寿命内提供信息丰富且安全的用户体验。设计合适的 BMS 不仅从安全的角度而言至关重要，而且对于客户满意度也至关重要。此外，承包商也开始明确采用固态隔离开关，这为实现大电流隔离开关带来了新的系统设计挑战。在设计这些系统时，可在系统故障情况下提供强大的保护并满足低 IQ 要求，这又增加了一层复杂性。
本应用手册重点介绍了全新的 TPS1210-Q1 和 TPS4810-Q1 低 IQ 双路高侧驱动器如何简化 BMS 系统的高电流断开开关设计，并提供各种功能，例如在各种系统故障情况下的保护、容性负载驱动和外部 FET 的诊断以及用于安全应用的栅极驱动器。
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1 引言
TPS1210-Q1 和 TPS4810-Q1 系列是具有保护和诊断功能的低 IQ、智能高侧驱动器，适用于 BMS 断路器应用。TPS1210-Q1 具有 3.5V 至 40V 的工作电压范围，专为 12V 系统设计而设计，而 TPS4810-Q1 具有 3.5V 至 80V 的工作电压范围，绝对最大额定电压为 100V，因此 TPS1210-Q1 非常适合 48V 系统设计。这些器件包含两个具有单独控制输入（INP1、INP2）的强大 (2A) 栅极驱动器，用于驱动采用共源极配置的背靠背 MOSFET。强大的栅极驱动能力可在大电流系统设计中使用并联 FET 实现电源开关。该器件使用 ISCP 和 TMR 引脚提供可配置的短路保护功能，可以分别调整阈值和响应时间。可以配置自动重试和锁存故障行为。可通过外部检测电阻或 MOSFET VDS 检测完成电流检测。可通过使用 CS_SEL 引脚输入实现高侧或低侧电流检测电阻配置。集成短路比较器可以通过对 SCP_TEST 输入的外部控制来诊断。在短路、电荷泵欠压和输入欠压条件下，该器件会在开漏输出中指示故障 (FLT)。运行期间的低静态电流 35µA 可实现常开型系统设计。在 EN/UVLO 处于低电平时，静态电流降至 1.5μA（典型值）。
图 1-1 功能方框图