引言

高壓電平轉(zhuǎn)換面臨著高壓外設(shè)必須與低壓處理器通信的挑戰(zhàn)。有一個(gè)問(wèn)題是：高壓是指多高的電壓？

數(shù)十年來(lái)，德州儀器 (TI) 始終致力于提供高達(dá) 18V 的高壓電平轉(zhuǎn)換器。但是，隨著外設(shè)開(kāi)始要求轉(zhuǎn)換低于 1.8V 和高于 18V 的電壓，電壓的趨勢(shì)是越來(lái)越高。請(qǐng)參閱表 1，了解高壓電平轉(zhuǎn)換器系列。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以利用 TXH 器件系列開(kāi)發(fā)典型的 24V PLC 模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、LED 和 LCD、斷路器、心電監(jiān)護(hù)儀、保護(hù)繼電器、快速充電站、太陽(yáng)能電網(wǎng)以及高壓多電壓應(yīng)用，如圖 1 中的子系統(tǒng)所示。

圖 1 TXH0137D-Q1 簡(jiǎn)單應(yīng)用原理圖

TXH 的主要應(yīng)用包括需要大灌電流（每通道高達(dá) 100mA）的開(kāi)漏應(yīng)用或 GND 開(kāi)關(guān)，例如高壓 PLC 模塊。對(duì)于此類(lèi)高電壓和大電流應(yīng)用，該器件還支持低功耗特性，電源的最大電流約為 30μA，I/O 引腳的最大電流約為 10nA。對(duì)于汽車(chē)終端設(shè)備，TXH 通常用于 MCU 和外設(shè)以高達(dá) 30V 的不匹配 IO 電壓進(jìn)行通信的情況。對(duì)于工業(yè)終端設(shè)備，TXH 可與高側(cè)和低側(cè)開(kāi)關(guān)結(jié)合使用，從而實(shí)現(xiàn)高達(dá) 30V 的通信。

請(qǐng)參閱圖 2，了解汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用中的其他用例。

圖 2 TXH 終端設(shè)備示例

憑借針對(duì)更高電壓開(kāi)發(fā)的現(xiàn)有外設(shè)技術(shù)以及針對(duì)更低電壓開(kāi)發(fā)的新型微處理器技術(shù)，TXH0137D-Q1 具有廣泛用途，例如可用于各種電壓范圍（低至 1.5V，高至 30V）的設(shè)計(jì)中。

圖 3 展示了 TXH 器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該器件配備了 1MΩ 下拉電阻、50kΩ 串聯(lián)電阻和輸入端過(guò)壓保護(hù)齊納二極管以及 V_CC 電源引腳和輸出引腳之間的內(nèi)部二極管。

圖 3 TXH0137D 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

TXH 輸出

由于該器件具有額定的高壓輸出，因此該器件還可在較低電壓的應(yīng)用中用作較高電壓的電源模塊的一種耐高壓器件，以防止高壓尖峰。

在采用 12V 電源的直流電機(jī)或電磁閥中可以觀察到此類(lèi)示例情況。12V 電源關(guān)閉后，12V 電源的輸出電壓可立即升至正常工作電壓的兩倍（約 24V）。如果下游器件無(wú)法承受 24V 電壓，則結(jié)果可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。借助 TXH 內(nèi)部輸出二極管，電源和輸出受到保護(hù)，免受可能反激的電壓尖峰的影響。

總結(jié)

總而言之，TXH 可用于需要高灌電流能力、高阻抗 IO 能力、高電壓反激保護(hù)、低輸出泄漏的高達(dá) 30V 的高壓應(yīng)用，以及低速輸入或噪聲環(huán)境的應(yīng)用，同時(shí)還可以防止高壓和低壓電平轉(zhuǎn)換應(yīng)用中的過(guò)沖。