作者簡介

作者: Srivatsa Raghunath

翻譯：趙佳

6ED2742S01Q是一款用于電池供電應(yīng)用的高性價比、易于使用的柵極驅(qū)動器IC。6ED2742S01Q具有10V至120V的寬工作電壓范圍，是12V、24V、48V、72V和96V等多種電池類型的理想"一站式"柵極驅(qū)動器解決方案。這兩種強大的保護和電流檢測方案使系統(tǒng)設(shè)計人員能夠為MOSFET逆變級和電流環(huán)控制實施可靠的保護。本文將展示如何實現(xiàn)這種功能。

6ED2742S01Q中的過流保護功能

過流保護功能可感知直流母線中的過流事件。一旦IC檢測到過流事件，輸出關(guān)閉，RFE被拉到VSS。

如圖1所示，啟動過流保護（OCP）的電流水平由連接在COM引腳和VSS引腳之間的分流電阻以及ITRIP CONF引腳（VITRIP+）配置的閾值決定。電路設(shè)計人員需要確定直流總線中允許的最大電流水平，并選擇R0和VITRIP+VITRIP+=R0xIDC-

圖1.可編程的過流保護

例如，電阻R0的典型值為10mΩ，在最低閾值設(shè)置為130mV時，過電流跳閘點為13A。

6ED2742S01Q中的電流檢測運算放大器

柵極驅(qū)動器中集成了一個具有可配置增益的電流檢測運算放大器（CSA），用于檢測VSS和COM引腳之間的電壓。放大器具有選通輸入信號。當(dāng)該觸發(fā)信號為"低"時，運算放大器輸出信號CSO跟隨VSS-COM電壓乘以一定的增益。當(dāng)觸發(fā)信號為 "高"時，CSO信號報告運算放大器的偏移。CSO 輸出在VSS上增加了150mV的偏移。該偏移確保測量電流保持正值，在任何常規(guī)工作條件下都不會變?yōu)樨撝?。這使得微控制器ADC能夠有效工作。

圖2.電流感應(yīng)運放及其工作時序

過電流保護(ITRIP_Conf)和電流檢測運算放大器(CSO)的增益設(shè)置

如下圖3所示，通過ITRIP和電流檢測運算放大器輸出的過流保護增益可通過一個簡單的分壓網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)置。

圖3.通過電阻分壓器設(shè)置過流保護(ITRIP)增益

和電流檢測運算放大器增益

需要注意的是，當(dāng)從外部3.3V供電時，電源順序應(yīng)該是6ED2742首先通過VIN供電，然后才將3.3V 電壓加到增益/配置引腳。

圖5顯示了兩種使用情況。"圖a"顯示了3.3V輸入在VIN/VCC之后或與VIN/VCC一起升壓的情況。在VCC的UVLO和VRFE+閾值被跨越后，RFE被觸發(fā)（IC被啟用）。"圖b "顯示了在VIN/VCC到達之前3.3V輸入已經(jīng)可用的情況。在這種情況下，當(dāng)越過VCC的UVLO時，RFE被觸發(fā)。值得注意的是，RFE引腳在兩種情況下保持低電平：

a.VCC/VRFE的欠壓鎖定（UVLO）

b.超過ITRIP配置所設(shè)置的ITRIP閾值。

如果3.3V電壓在VCC切換（下拉和上拉）之前到達，RFE將重新讀取ITRIP配置和CSO增益的值。

圖4.用于設(shè)置不同增益和ITRIP配置的

輸入電壓順序

不同增益的電壓限值如下表1和表2所示。

表1.不同過流閾值電壓下的

ITRIP配置引腳電壓設(shè)置

表2.CSO輸出不同增益時的

CSO增益引腳電壓設(shè)置

有了上述設(shè)置過流保護和電流檢測放大器的基本模擬（基于電阻）配置，設(shè)計人員還可以使用微控制器內(nèi)的DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）動態(tài)設(shè)置閾值和增益，并切換RFE以設(shè)置后續(xù)周期的配置。

6ED2742S01Q的這些電流檢測放大和過電流保護（Itrip）功能為電動工具和真空吸塵器等典型應(yīng)用提供了理想的解決方案。