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IPS6021RTRRPBF 发布时间 时间:2025/12/26 20:32:09 查看 阅读:10

IPS6021RTRRPBF是一款由Infineon Technologies(英飞凌)生产的智能高边电源开关,专为工业应用中的电阻性、电感性和容性负载的驱动而设计。该器件集成了多项保护功能和诊断能力,适用于需要高可靠性和紧凑设计的系统。作为EiceDRIVER系列的一员,IPS6021RTRRPBF采用先进的BCD工艺制造,能够在恶劣的工业环境中稳定运行。该芯片主要用于可编程逻辑控制器(PLC)、工业自动化模块、电机控制单元以及其他需要精确负载控制的场合。其封装形式为PG-VDSO-8,具备良好的热性能和空间利用率,适合在空间受限的应用中使用。此外,IPS6021RTRRPBF符合AEC-Q100标准,表明其具有较高的可靠性,并可用于严苛环境下的长期运行。该器件通过SPI接口进行配置与状态读取,支持灵活的系统集成和实时监控功能。内置的诊断机制可以检测过流、过温、短路等故障情况,并通过FAULT引脚或SPI通信上报给主控MCU,从而提升系统的安全性与可维护性。
  IPS6021RTRRPBF工作电压范围宽,能够直接连接到12V或24V工业电源系统,输入逻辑兼容3.3V和5V CMOS/TTL电平,便于与现代微控制器无缝对接。其内部集成了一个低导通电阻的垂直功率MOSFET作为开关元件,减少了外部元件数量并提高了整体效率。得益于英飞凌在功率半导体领域的深厚积累,IPS6021RTRRPBF不仅提供了卓越的电气性能,还在EMI抑制、瞬态响应和热管理方面表现出色。该器件还支持多通道并联操作,以实现更高电流驱动能力,进一步增强了设计灵活性。

参数

型号:IPS6021RTRRPBF
  制造商:Infineon Technologies
  封装类型:PG-VDSO-8
  通道数:1
  工作电压范围:4.7V ~ 36V
  输出电流能力:最大连续输出电流 3.5A(取决于PCB散热条件)
  导通电阻(Rds(on)):典型值 40mΩ,最大值 55mΩ @ Tj=25°C
  关断状态漏电流:≤1μA(典型值)
  使能输入阈值:兼容3.3V/5V逻辑
  工作温度范围:-40°C ~ +150°C
  保护功能:过温保护、过流保护、短路保护、反向电池保护、ESD保护
  诊断反馈:开漏FAULT输出,支持SPI状态读取
  接口类型:SPI串行接口(可配置模式)
  开关时间(开启/关闭):典型值分别为 1.5μs / 0.8μs
  自耗电流(待机模式):≤100μA(典型值)

特性

IPS6021RTRRPBF具备全面的保护机制,显著提升了系统在复杂工业环境下的安全性和稳定性。首先,它集成了过温关断(Thermal Shutdown)功能,当芯片结温超过安全阈值时,会自动切断输出以防止损坏;同时,该器件具有迟滞回差设计,确保在温度下降至安全水平后才恢复工作,避免频繁重启。其次,过流保护(Over-Current Protection)采用逐脉冲限流与恒定限流相结合的方式,在负载突变或启动浪涌期间提供动态响应,并能在持续过载情况下进入打嗝模式(hiccup mode),有效限制功耗和温升。此外,短路保护针对对地短路和对电源短路均能快速响应,响应时间通常小于10微秒,极大降低了故障能量对系统的影响。
  该芯片还支持反向极性保护,即使在电池或电源接反的情况下也不会造成永久性损伤,这在安装维护过程中尤为重要。静电放电(ESD)防护等级达到HBM 4kV以上,增强了器件在生产、运输和现场操作中的鲁棒性。另一个关键特性是其内置的诊断功能,包括负载开路检测、接地故障检测以及电源异常监测。这些信息可通过开漏FAULT引脚或SPI接口传递给主控制器,实现远程故障定位与预测性维护。SPI接口支持多种工作模式,用户可配置开关行为、滤波参数及诊断灵敏度,满足不同应用场景的需求。此外,IPS6021RTRRPBF具有极低的静态功耗,在待机状态下电流消耗低于100μA,有助于降低整体系统能耗,特别适用于需要节能设计的工业物联网设备。其快速的开关响应时间和精确的时序控制也使其适用于高频切换应用,如数字输出模块中的PWM调光或速度调节。综合来看,IPS6021RTRRPBF以其高度集成化、智能化和高可靠性,成为现代工业控制系统中理想的高边驱动解决方案。

应用

IPS6021RTRRPBF广泛应用于各类工业自动化与控制设备中,尤其适用于需要高集成度和智能诊断能力的数字输出模块。在可编程逻辑控制器(PLC)中,该器件常用于DC输出卡的设计,驱动继电器、接触器、小型电磁阀和指示灯等负载,其单通道独立控制能力使得每个输出点都可以实现精准管理和状态反馈。在工业I/O系统中,IPS6021RTRRPBF被用于构建分布式远程I/O节点,支持PROFINET、EtherCAT等工业以太网协议下的智能执行器模块,提升系统的模块化和可扩展性。此外,该芯片也适用于电机驱动系统中的辅助电源控制,例如控制风扇、加热器或位置传感器的供电通断,利用其SPI接口实现与主控单元的双向通信,便于实施状态监控和故障预警。
  在测试与测量设备领域,IPS6021RTRRPBF可用于自动测试设备(ATE)中的精密电源切换电路,其低导通电阻和高开关精度确保了测试信号的完整性。在楼宇自动化系统中,它可以用来控制照明回路、HVAC执行机构或安防设备的电源,结合中央控制系统实现智能化能源管理。由于其具备宽电压输入能力和良好的抗干扰性能,IPS6021RTRRPBF同样适用于铁路交通、农业机械和重型装备中的车载电子系统。特别是在新能源发电系统如太阳能逆变器或风力发电控制柜中,该器件可用于辅助电源管理模块,控制冷却泵、报警装置或其他辅助设备的启停。总之,凡是在要求高可靠性、紧凑尺寸和智能诊断功能的中等功率开关应用场合,IPS6021RTRRPBF都是一种极具竞争力的选择。

替代型号

BTS4140N, IPA60R3L-11

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IPS6021RTRRPBF参数

  • 标准包装3,000
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭PMIC - MOSFET,电桥驱动器 - 内部开关
  • 系列-
  • 类型高端
  • 输入类型非反相
  • 输出数1
  • 导通状态电阻24 毫欧
  • 电流 - 输出 / 通道3.9A
  • 电流 - 峰值输出32A
  • 电源电压6 V ~ 28 V
  • 工作温度-40°C ~ 150°C
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳TO-252-5,DPak(4 引线 + 接片),TO-252AD
  • 供应商设备封装D-Pak 5-引线
  • 包装带卷 (TR)