功率邏輯器件TPIC6B273

德州儀器(TI)公司新近推出的功率邏輯器件有三種類型8種型號，分別是8位移位寄存器 (TPIC6595/6A595/6B595)、8位尋址鎖存器(TPIC6259/6A259/6B259)和8位D型鎖存器(TPIC6273 /6B273)。此類芯片允許的工作溫度范圍為-40℃~+125℃，幾乎滿足大多數的應用環境要求，而且芯片本身的靜態功耗卻很低 (Icc150mA)。每一個功率門提供的峰值電流最大達1.5A,其中A系列驅動電流為1.1A，B系列驅動電流為0.5A。

其中 TPIC6B273DN是一種單片、高電壓、中等電流的功率邏輯8位D型鎖存器，具有8個正邊沿觸發的D型觸發器，有一個直接清零端，每個觸發器都是漏極開路功率DMOS晶體管輸出，能提供150mA連續電流，專為用于需要相對高的負載功率的系統設計，其邏輯示意圖見圖2。它包括一個內建的輸出電壓箝位電路以防感性負載的瞬變電壓;功率驅動器可用來驅動包括繼電器、螺形線圈以及其它中等電流或高電壓的負載。

TPIC6B273DN邏輯功能見表 1，當清零端(CLK)為高時，D輸入端的信息滿足設置時間的要求后，在時鐘(CLK)脈沖的正邊沿該信息被傳送到DRAIN輸出端。時鐘觸發發生在特定的電平而與正向脈沖的躍變時間并無直接的關系。當CLK時鐘輸入端不管是高或低電平時，D輸入端的信號對輸出端沒有影響。一個異步的端用來關閉所有8個 DMOS晶體管的輸出。對一個給定的輸出端，當數據為低時，對應的DMOS晶體管的輸出被關斷。當數據為高時，相應DMOS晶體管的輸出端具有吸入電流的能力。

由于該器件將鎖存器和驅動器做在單一芯片里，可以直接代替前兩種方法中的全部電路，且滿足了輸出模塊的要求，可以先將信號鎖存，而后在輸出刷新時，驅動負載;并能夠提供150mA的連續電流來驅動較大范圍的負載。基于以上特點，選用TPIC6B273DN來改進傳統輸出模塊的設計方法，并且選用繼電器輸出作為負載。

如圖3本卡在使用過程中將該芯片的接為高電平，CLK上升沿信號由譯碼信號和寫信號經或非門74LS02產生。只有兩信號同為低有效時，CLK正邊沿將鎖存數據送到DRAIN端，其工作波形見圖4。

結論

采用功率邏輯器件TPIC6B273DN代替輸出模塊由輸出鎖存器、功率放大驅動電路和光電隔離等組成的傳統設計方法。首先在硬件設計上減少了元器大簡化，一改傳統模塊的缺陷，并且設計擴展靈活，系統可靠性得以提高。件數量，輸出模塊的印刷電路板面積縮小了近3/4，電路連線和布局難度明顯降低，系統體積縮小，較好地滿足了機箱空間對嵌入式可編程控制器面積和體積的約束。其次可保證輸入和輸出點數，滿足了輸出模塊的要求，以及大范圍輸出負載的要求，經過這樣設計使得輸出模塊結構大大簡化，一改傳統模塊的缺陷，并且設計擴展靈活，系統可靠性得以提高。