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设计与开发
参考设计

TIDA-050063

高电压固态继电器有源预充电参考设计

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TIDA-050063

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概述

此参考设计引入了创新型电路拓扑，可为混合动力电动汽车 (HEV) 和电动汽车 (EV) 的大型直流链路电容器进行预充电。此参考设计采用的系统无需微控制器，可在 5V 电源电压下运行。此参考设计采用 TPSI3052-Q1，具有 5kVRMS 的增强型隔离额定值。TPSI3052-Q1 器件集成了层压变压器以实现隔离，同时将信号和电源传输到次级侧。这样就无需使用分立式隔离偏置电源。此外，TPSI3052-Q1 器件可以为位于高压 (HV) 侧的外部电路供电，从而监测电流。此参考设计可支持高达 800V 的系统，具有高达 4AAVG 的变化电流，可为高达 2mF 的负载电容充电。

特性
  • 5kVRMS 增强型隔离
  • 无需隔离式次级电源
  • 800V 最大输入/输出电压
  • 4AAVG/8APK-PK 最大充电电流
  • 能够在 400ms 内为 2mF 电容器充电至 800V
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证，不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件，加快您的设计过程。

download 设计指南 — TIDA-050063
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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

download Assembly drawing — TIDA-050063
TIDMB89.PDF (201 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

download Bill of materials (BOM) — TIDA-050063
TIDMB88.PDF (155 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

download CAD/CAE symbol — TIDA-050063
TIDMB91.ZIP (2264 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

download Gerber file — TIDA-050063
TIDCGC7.ZIP (1598 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

download PCB layout — TIDA-050063
TIDMB90.PDF (595 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

download Schematic — TIDA-050063
TIDMB87.PDF (274 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

比较器

TLV7011 — 具有推挽开路输出的低功耗小型比较器

数据表: PDF | HTML
低侧驱动器

UCC27517A-Q1 — 具有 5V UVLO 和双输入结构的汽车类 4A/4A 单通道栅极驱动器

数据表: PDF | HTML
固态继电器

TPSI3050-Q1 — 具有集成式 10V 栅极电源的汽车类增强型隔离式开关驱动器

数据表: PDF | HTML
固态继电器

TPSI3052-Q1 — 具有集成式 15V 栅极电源的汽车类增强型隔离式开关驱动器

数据表: PDF | HTML

开始开发

软件

计算工具

ACTIVE-PRECHARGE-CALC — 有源预充电参考设计 (TIDA-050063) 计算器工具

支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

产品
固态继电器
TPSI3050 — 具有集成式 10V 栅极电源的隔离式开关驱动器 TPSI3050-Q1 — 具有集成式 10V 栅极电源的汽车类增强型隔离式开关驱动器 TPSI3052 — 具有集成式 15V 栅极电源的隔离式开关驱动器 TPSI3052-Q1 — 具有集成式 15V 栅极电源的汽车类增强型隔离式开关驱动器
硬件开发
参考设计
TIDA-050063 — 高电压固态继电器有源预充电参考设计
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ACTIVE-PRECHARGE-CALC — 有源预充电参考设计 (TIDA-050063) 计算器工具

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版本: 14.0.0
发布日期: 2024-4-17
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ACTIVE-PRECHARGE-CALC_14-0-0.xlsx  — 297 K

Spreadsheet calculator to help select active precharge design component values based on customer requirements.

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产品
固态继电器
TPSI3050 — 具有集成式 10V 栅极电源的隔离式开关驱动器 TPSI3050-Q1 — 具有集成式 10V 栅极电源的汽车类增强型隔离式开关驱动器 TPSI3052 — 具有集成式 15V 栅极电源的隔离式开关驱动器 TPSI3052-Q1 — 具有集成式 15V 栅极电源的汽车类增强型隔离式开关驱动器
硬件开发
参考设计
TIDA-050063 — 高电压固态继电器有源预充电参考设计

发布信息

Revision 14 of the calculator tool, first release for customers.
计算工具

TPSI31P1-CALC — Helps calculate/simulate active precharge behavior using TPSI31P1 device as primary driver.

支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

产品
固态继电器
TPSI31P1-Q1 — 具有 17V 隔离式栅极驱动器和辅助电源的汽车级有源预充电控制器
硬件开发
参考设计
TIDA-050063 — 高电压固态继电器有源预充电参考设计
评估板
TPSI31PXQ1EVM — TPSI31Px-Q1 评估模块
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TPSI31P1-CALC — Helps calculate/simulate active precharge behavior using TPSI31P1 device as primary driver.

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发布日期: 2025-8-5
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TPSI31P1-Calculator-Tool_0p4.xlsx  — 83873 K

Helps calculate/simulate active precharge behavior using TPSI31P1 device as primary driver based on user input, outputting various graphs to estimate circuit behavior, aiding in design.

SHA-256 校验和
产品
固态继电器
TPSI31P1-Q1 — 具有 17V 隔离式栅极驱动器和辅助电源的汽车级有源预充电控制器
硬件开发
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TIDA-050063 — 高电压固态继电器有源预充电参考设计
评估板
TPSI31PXQ1EVM — TPSI31Px-Q1 评估模块

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* 设计指南 高电压固态继电器有源预充电参考设计 (Rev. A) PDF | HTML 英语版 (Rev.A) PDF | HTML 2023-2-17
技术文章 Designing a high voltage DC-link capacitor active precharge circuit PDF | HTML 2025-8-4

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