JADS016 December   2025 TPS1HC04-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 デバイス比較表
  6. 5 ピン構成および機能
  7. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 SNS タイミング特性
    7. 6.7 スイッチング特性
    8. 6.8 代表的特性
  8. 7 パラメータ測定情報
  9. 8 詳細説明
    1. 8.1 概要
    2. 8.2 機能ブロック図
    3. 8.3 機能説明
      1. 8.3.1  入力電圧スレッショルド
      2. 8.3.2  高精度電流センス
        1. 8.3.2.1 SNS 応答時間
        2. 8.3.2.2 SNS 出力フィルタ
        3. 8.3.2.3 デバイス間での電流検出多重化
      3. 8.3.3  過電流保護
        1. 8.3.3.1 調整可能な電流制限
          1. 8.3.3.1.1 サーマル レギュレーションによる電流制限
          2. 8.3.3.1.2 サーマル レギュレーションなしでの電流制限
          3. 8.3.3.1.3 電流制限フォールドバック
          4. 8.3.3.1.4 電流制限精度
        2. 8.3.3.2 サーマル シャットダウン
          1. 8.3.3.2.1 相対サーマル・シャットダウン
          2. 8.3.3.2.2 絶対サーマル・シャットダウン
      4. 8.3.4  サーマルシャットダウンからの再試行保護メカニズム
      5. 8.3.5  誘導性負荷のスイッチオフ クランプ
      6. 8.3.6  スルー レート低速化オプション
      7. 8.3.7  容量性負荷の充電
        1. 8.3.7.1 突入電流制御のための可変電流制限
        2. 8.3.7.2 容量性負荷に対するサーマルレギュレーション付き電流制限
        3. 8.3.7.3 容量性負荷における再試行サーマルシャットダウン動作
        4. 8.3.7.4 DC 負荷がコンデンサ充電能力に与える影響
        5. 8.3.7.5 デバイス機能
      8. 8.3.8  バルブ充電
        1. 8.3.8.1 バルブ負荷向け非サーマルレギュレーションモード
        2. 8.3.8.2 バルブ突入電流時の熱管理
        3. 8.3.8.3 デバイス機能
      9. 8.3.9  フォルト検出および通知
        1. 8.3.9.1 診断イネーブル機能
        2. 8.3.9.2 FLT レポート
        3. 8.3.9.3 FLT タイミング
        4. 8.3.9.4 フォルト表
      10. 8.3.10 全診断機能
        1. 8.3.10.1 オープン負荷の検出
          1. 8.3.10.1.1 チャネル オン
          2. 8.3.10.1.2 チャネル オフ
        2. 8.3.10.2 バッテリへの短絡の検出
        3. 8.3.10.3 逆極性およびバッテリ保護
      11. 8.3.11 全保護機能
        1. 8.3.11.1 UVLO 保護
        2. 8.3.11.2 GND 喪失保護
        3. 8.3.11.3 電源喪失保護
        4. 8.3.11.4 逆電流保護
        5. 8.3.11.5 MCU I/O の保護
    4. 8.4 デバイスの機能モード
  10. 9 アプリケーションと実装
    1. 9.1 アプリケーション情報
    2. 9.2 代表的なアプリケーション
      1. 9.2.1 設計要件
      2. 9.2.2 詳細な設計手順
        1. 9.2.2.1 EMC 過渡外乱テスト
      3. 9.2.3 過渡熱性能
      4. 9.2.4 アプリケーション曲線
    3. 9.3 電源に関する推奨事項
    4. 9.4 レイアウト
      1. 9.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 9.4.2 レイアウト例
        1. 9.4.2.1 GND ネットワークなし
        2. 9.4.2.2 GND ネットワークあり
      3. 9.4.3 ウェッタブル フランク パッケージ
  11. 10デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 10.1 サード・パーティ製品に関する免責事項
    2. 10.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 10.3 サポート・リソース
    4. 10.4 商標
    5. 10.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 10.6 用語集
  12. 11改訂履歴
  13. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

8.3.5 誘導性負荷のスイッチオフ クランプ

誘導性負荷をオフに切り替えると、誘導性リアクタンスによって負の出力電圧を引き寄せる傾向があります。過度の負電圧があると、パワー FET が機能しなくなる可能性があります。パワー FET を保護するために、ドレインとソースの間の内部クランプとして VDS（clamp）が実装されています。

式 4. TPS1HC04-Q1

消磁時間（tDECAY）の間、インダクタンス-エネルギーを消費するためにパワー FET がオンになります。総エネルギーは、ハイサイドスイッチで消費されます。総エネルギーには、電源のエネルギー（E（VS））と負荷のエネルギー（E（LOAD））が含まれます。抵抗がインダクタンスと直列になっている場合は、負荷のエネルギーの一部が抵抗で消費されます。

式 5. TPS1HC04-Q1

誘導性負荷がオフになると、E(HSS)によりデバイスに高い熱ストレスが加わります。消費電力の上限は、そのデバイスに固有の容量、周囲温度、および基板の消費電力条件によって異なります。

TPS1HC04-Q1 ドレイン-ソース間クランプ構造図 8-22 ドレイン-ソース間クランプ構造
TPS1HC04-Q1 誘導性負荷のスイッチングオフ図図 8-23 誘導性負荷のスイッチングオフ図

ハイサイドスイッチの観点から、E(HSS)は、消磁時間中の積分値に等しくなります。

式 6. TPS1HC04-Q1

R がほぼ 0 に等しいとき、E(HSD)は、単純に次のように求めることができます：

式 7. TPS1HC04-Q1

PWM 制御された誘導性負荷の場合、反復電力ストレスからデバイスを保護するため、図 8-24 に示すように、外部フリーホイール回路の追加を推奨していることに注意してください。TVS は、高速減衰を実現するために使用されます。詳細については、図 8-24 を参照してください。

TPS1HC04-Q1 外部回路による保護図 8-24 外部回路による保護

図 8-25 は、5mH の誘導性負荷放電中に VDS クランプが動作している様子を示しています。図 8-26 と 図 8-27 は、誘導性負荷オフ時におけるデバイスの最大エネルギー吸収能力を示しています。

TPS1HC04-Q1 5mH 誘導性負荷ドライブ (VBB = 13.5V、TAMB = 125°C)図 8-25 5mH 誘導性負荷ドライブ (VBB = 13.5V、TAMB = 125°C)
TPS1HC04-Q1 誘導性スイッチオフ時の最大エネルギー吸収量とインダクタンスとの関係 (シングルパルス、VBB = 13.5V、TAMB = 125°C)図 8-26 誘導性スイッチオフ時の最大エネルギー吸収量とインダクタンスとの関係 (シングルパルス、VBB = 13.5V、TAMB = 125°C)
TPS1HC04-Q1 誘導性スイッチオフ時の最大エネルギー吸収量とピーク電流との関係 (シングルパルス、VBB = 13.5V、TAMB = 125°C)図 8-27 誘導性スイッチオフ時の最大エネルギー吸収量とピーク電流との関係 (シングルパルス、VBB = 13.5V、TAMB = 125°C)