在传统汽车电气架构中，熔断型保险丝作为过流保护的核心元件，已服务汽车工业长达一个多世纪。
随着现代汽车电子系统日益复杂，传统保险丝暴露出诸多结构性局限。一次性熔断，且熔断后需要人工更换，不仅导致维护成本增加，更无法适应软件定义车辆对电路保护的智能化需求。
汽车电气化进程推动了分布式电子控制系统(ECU)的爆炸式增长，各子系统对保护方案的精细化要求攀升，电子保险丝（eFuse）技术顺势崛起，意法半导体、德州仪器、英飞凌等国际巨头纷纷布局车规级eFuse方案。
与传统保险丝不同，电子保险丝采用固态开关技术（如集成MOSFET）和智能控制电路，可编程、可诊断、体积更小、响应速度更快、寿命更长、维护成本更低，自恢复功能及高精度电流管理，提升了系统可靠性。
2017年，特斯拉在Model 3中大量使用电子保险丝（eFuse）取代传统的低压继电器+熔断器，这一趋势迅速被其他厂商所跟进。极氪、理想、蔚来、小鹏等汽车品牌积极布局eFuse技术相关领域。
保险丝对比（图源：网络）
此背景下，预计2025年中国车规电子保险丝市场规模将达到29.9亿元，到2030年有望突破149亿元。
TPS1H100-Q1👈作为德州仪器推出的汽车级智能高边开关，集成了高精度电流检测、可编程保护阈值和全面诊断功能，为需要精密保护和诊断的电路提供了一种先进的电子保险丝解决方案，推动了电子保险丝向多功能、智能化发展。
接下来大家跟着平台君一起探索TPS1H100-Q1的奥秘吧！
Chip Overview
01 芯片概述
TPS1H100-Q1是德州仪器一款具有全方位保护的单通道智能高侧电源开关，它集成有NMOS功率FET和电荷泵，设计用于驱动汽车中的各种阻性、感性、容性负载 (车灯、电机、加热器、电磁阀、LED等)。
TPS1H100-Q1简介（图源：芯片规格书）
接下来平台君给大家介绍一下该芯片具体的技术参数。
高精度电流感应和可编程的电流限制特性是该芯片的两大亮点，TPS1H100-Q1芯片更是业内首款具有可编程电流限制功能的智能电源开关。
平台君在下面展示了该芯片的概貌图和电路图，大家可以更加全面直观地了解这款芯片。
概貌图（图源：IPBrain平台）
电路图（图源：IPBrain平台）
Module Introduction
02 模块介绍
基于上述概貌图和电路图对芯片的整体认知，平台君向大家介绍一下该芯片的保护与诊断模块：
VDS钳位电路（VDS Clamp）：在感性负载关断时，限制漏源极间的电压，保护NMOS功率FET不被过高电压损坏。
开路检测电路（Open Load Detection）：开/关状态下识别负载开路和电池短路。
电流限制电路（Current Limit）：通过CL引脚（可编程电流限制引脚）外接电阻实现外部可编程的电流限制（在0.5A时精度为±20%）。
电流限制电路（图源：IPBrain平台）
电流检测电路（Current Sense）：通过CS引脚（电流感应输出引脚）输出与负载电流成比例的信号，实时监测负载电流。
电流检测电路（图源：IPBrain平台）
除此之外，芯片还具有自恢复的热关断/热振荡检测、对外部电路的反向电池保护、接地失效保护和失电保护等功能。
在汽车电子等领域既能精准控制负载，又能全方位守护电路安全，还能提供细致的诊断支持，可谓是集多重优势于一身的“多面手”。
Working Mode
03 工作模式
该芯片有三种工作模式：正常模式、待机模式和带诊断功能的待机模式。下图为它的工作模式状态图。
工作模式状态图（图源：芯片规格书）
由上图可知，TPS1H100-Q1芯片的工作模式主要通过IN和DIAG_EN这两个引脚改变，IN引脚控制通道激活状态，DIAG_EN引脚控制诊断功能的开启或关闭。
正常模式下，IN引脚为高电平，能对负载进行正常的智能控制。
待机模式下，芯片的电流消耗极低，待机电流小于0.5µA，此时诊断功能处于禁用状态。
带诊断的待机模式下，IN引脚为低电平，DIAG_EN引脚为高电平。这种模式下，芯片在待机状态下仍能保持诊断功能开启，可实时监测负载状态。
Chip Details
04 芯片细节
了解了这么多，接下来平台君给大家分享一些该芯片的器件细节图。
MOS管（图源：IPBrain平台）
电阻（图源：IPBrain平台）
三极管（图源：IPBrain平台）
Logo1（图源：IPBrain平台）
Logo2（图源：IPBrain平台）
往期推荐 >
