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

Temperaturwarnung und Shutdown

Nun soll das Verhalten unter bestimmten Worst-Case-Bedingungungen analysiert werden. In den Baustein ist eine Temperaturwarnfunktion integriert, die lediglich zu Informationszwecken dient und keinen Einfluss auf den Zustand der Ausgangstreiber hat, solange der eingebaute Überhitzungsschutz nicht anspricht. Übersteigt die Sperrschichttemperatur die Grenze von 135 °C, wird das per SPI auslesbare Warn-Flag gesetzt. Sollte die Temperatur jedoch weiter steigen und die Marke von 155 °C überschreiten, wird das Thermal-Shutdown-Bit gesetzt, woraufhin die Gate-Treiber und die Ladungspumpe abgeschaltet werden, um den Baustein zu schützen.

Damit die Ausgangsstufen reaktiviert werden können, muss die Sperrschichttemperatur unter die Hystereseschwelle absinken. Außerdem muss seitens des Mikrocontrollers das Thermal-Shutdown-Bit gelöscht werden. Im Fall eines externen Thermal-Shutdown-Ereignisses, eines Watchdog-Timeouts oder einer Über- oder Unterspannung wechseln sämtliche Treiber in den Senken-Modus. Der Mikrocontroller muss in diesem Fall die Statusbits löschen, um die Treiber erneut zu aktivieren.

Über- bzw. Unterspannung

Steigt die Versorgungsspannung VS über den Überspannungsgrenzwert von typisch 20/30 V an, werden alle Treiber in den Senken-Modus versetzt und das Over-Voltage-Bit wird gesetzt (per SPI können zwei Werte für die Überspannungsschwelle gesetzt werden). Sinkt die Versorgungsspannung VS unter die Unterspannungsgrenze, wechseln die Gate-Treiber ebenfalls in den Senken-Modus, um auszuschließen, dass die Leistungsbausteine ohne hinreichende Gate-Treiberspannung (und deshalb mit zu hoher Verlustleistung) betrieben werden. Außerdem wird das Under-Voltage-Bit gesetzt. Sobald die Versorgungsspannung VS wieder in den zulässigen Bereich eintritt und das Recovery/Disable-Bit gesetzt ist, kehren die Gate-Treiberstufen wieder in ihren programmierten Betriebszustand zurück. Anderenfalls muss der Mikrocontroller die Statusbits löschen, um die Treiber zu reaktivieren.

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