Skalierbarer Treiber-IC für H-Brücken-Konfiguration steuert Leistungs-DC-Motoren bis 500 W in Kfz-Anwendungen

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ET System electronic GmbH

IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

STMicroelectronics Design and Aplication GmbH

Einsatz und Funktion des Treibers

Aufgrund der separaten Versorgungsspannung für die Logik gehen Steuerungs- und Statusinformationen selbst dann nicht verloren, wenn VS abgeschaltet wird. Während des Einschaltvorgangs (VCC steigt von Unterspannung auf VPOR_OFF = 2,5 V typ. an) wird die Schaltung durch einen intern generierten Power-On Reset (POR) initialisiert.

Die Aktivierung des Bausteins erfolgt mit einem High-Signal am Enable-Eingang. Bleibt dieser Pin unbeschaltet oder ist VEN = 0 V, so wechselt der Baustein in den Standby-Status. Sämtliche zwischengespeicherten Daten werden gelöscht, alle Ausgänge werden abgeschaltet und die Stromaufnahme an VS geht auf unter 5 µA zurück. Ist VCC > VPOR_OFF und ist EN = High, geht der Baustein in den aktiven Betrieb über, in dem sowohl die Ladungspumpe als auch die Diagnosefunktionen arbeiten.

Der Resistive-Output-Modus schützt den L99H01 und die H-Brücke im Standby-Status und in bestimmten Störungszuständen (Ansprechen des internen oder externen Überhitzungsschutzes, Charge Pump Low, Stacked Reset und Power-On Reset). Wechselt ein Gate-Treiber infolge einer Störung in den Resistive-Output-Modus, so wird der folgende Ablauf angestoßen: Der betreffende Treiber wird für 32 bis 64 µs in den Stromsenken-Modus versetzt, um ein zügiges Abschalten des H-Brücken-Transistors zu gewährleisten. Die Diagnosefunktionen (Überlast, zu hohe bzw. zu niedrige Versorgungsspannung, Charge Pump Low, WatchdogTimeout, Temperaturwarnung sowie Ansprechen des internen oder externen Überhitzungsschutzes) werden intern gefiltert. Der betreffende Zustand muss mindestens 64 µs (bei Kurzschlüssen 6 µs) bestehen bleiben, bevor das entsprechende Bit im Statusregister gesetzt wird. Zweck dieser Filter ist es, die Störimmunität des Bausteins zu verbessern. Einige wichtige interne Eigenschaften sollen nun detaillierter untersucht werden.

Integrierte Ladungspumpe

Die Ladungspumpe nutzt zwei externe Kondensatoren und verfügt an ihrem Ausgang über eine Strombegrenzung. Im Standby-Modus und nachdem der Überhitzungsschutz angesprochen hat, wird die Ladungspumpe deaktiviert. Ist die Ausgangsspannung der Ladungspumpe nach Ablauf einer Filterzeit von 64 µs zu niedrig, werden sämtliche Gate-Treiber abgeschaltet. Zur Reaktivierung der Treiber ist es notwendig, ein bestimmtes Bit durch einen Software-Reset zu löschen.

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