為確保在高功率耗散期間不會(huì)出現(xiàn)故障，TI 智能高側(cè)開關(guān)集成了兩種過熱保護(hù)方法。第一種方法是絕對熱關(guān)斷，即在結(jié)溫達(dá)到不安全水平（通常在 150°C 左右）時(shí)將 FET 關(guān)斷。第二種方法是相對熱關(guān)斷，或熱振蕩關(guān)斷，這種方法會(huì)測量 FET 和控制器之間的溫差，并且將在 FET 快速升溫但控制器滯后于 FET 溫度的大型瞬態(tài)期間將智能高側(cè)開關(guān)關(guān)斷。這種保護(hù)方式能夠在以下兩種主要情況下提高可靠性：

1. 防止出現(xiàn)溫度傳感器無法記錄的 FET 局部熱點(diǎn)。在僅采用絕對溫度關(guān)斷方法的情況下，要測量最高結(jié)溫，但這是無法保證的。
2. 在電纜電感短路的情況下提供保護(hù)。在輸出短路期間，輸出端需要汲取非常高的電流，因此智能高側(cè)開關(guān)將鉗制在電流限值處，直至達(dá)成熱關(guān)斷。一旦達(dá)成熱關(guān)斷，輸出電流將立即停止，但是電纜中存在的任何輸出電感都會(huì)嘗試讓電流繼續(xù)流動(dòng)，因此智能高側(cè)開關(guān)必須對該電感進(jìn)行退磁。更多有關(guān)對電感性進(jìn)行退磁的詳細(xì)信息，請參閱Topic Link Label4。如果智能高側(cè)開關(guān)已經(jīng)處于其結(jié)溫峰值，這種退磁能量將損壞開關(guān)。通過使用 FET 的相對溫度來鑒定此種短路并提早將器件關(guān)斷，可確保該器件安全吸收退磁能量。

圖 3-17 所示為相對熱關(guān)斷機(jī)制的行為，這種機(jī)制在 T_FET-T_CON>T_SW（其中 T_SW=60°C）時(shí)關(guān)斷 FET，并在低于 T_SW 減去遲滯溫度 T_HYS 時(shí)重新導(dǎo)通 FET。這可能會(huì)導(dǎo)致浪涌期間下電上電以及負(fù)載電容器充電緩慢。

當(dāng)發(fā)生這些關(guān)斷機(jī)制中的任一個(gè)時(shí)，開關(guān)都會(huì)關(guān)斷以防止電流流向負(fù)載。通過防止電流流向負(fù)載，器件可防止智能高側(cè)開關(guān)中出現(xiàn)任何額外的功率耗散。這使得開關(guān)有足夠的時(shí)間冷卻下來并達(dá)到安全溫度。

在關(guān)斷期間，F(xiàn)ET 開路會(huì)暫時(shí)阻止電容器充電，但 TI 智能高側(cè)開關(guān)能夠快速冷卻下來并進(jìn)行重試，因此電容器上的電荷侵蝕將受到限制，然后在重新啟動(dòng)時(shí)，開關(guān)將繼續(xù)充電。這意味著，如果智能高側(cè)開關(guān)達(dá)到熱關(guān)斷狀態(tài)，它將快速進(jìn)行重試并安全地恢復(fù)對電容器的充電。

這種行為可在圖 3-18 中看到，其中的 TPS2H160-Q1 將 470μF 驅(qū)動(dòng)至 24V，將電流限制在 2.2A?？梢杂^察到，在兩種情況下，器件達(dá)到相對關(guān)斷溫度，并暫時(shí)禁用開關(guān)以防止電流流動(dòng)，然后在器件冷卻后重新啟用開關(guān)。通過這種方式，TI 智能高側(cè)開關(guān)可在驅(qū)動(dòng)大型容性負(fù)載時(shí)保護(hù)自身免受過溫應(yīng)力的影響。

在選擇用于驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載的 TI 器件時(shí)，了解該分析內(nèi)容非常重要。理想情況下，智能高側(cè)開關(guān)應(yīng)該能夠驅(qū)動(dòng)負(fù)載而不進(jìn)行任何關(guān)斷，但是設(shè)計(jì)人員應(yīng)平衡電流限制設(shè)定值和所需的充電時(shí)間。若要確定器件是否會(huì)進(jìn)入熱關(guān)斷狀態(tài)，較好的方法是使用 TI 評估模塊來測試特定負(fù)載曲線，但若要進(jìn)行詳細(xì)分析，也可使用 RC 熱模型。