來源：英飛淩工業半導體

作者：Srivatsa Raghunath

翻譯：趙佳

6ED2742S01Q 是一款用於電池供電應用的高性價比、易於使用的柵極驅動器IC。 6ED2742S01Q 具有 10V 至 120V 的寬工作電壓範圍，是 12V、24V、48V、72V 和 96V 等多種電池類型的理想"一站式"柵極驅動器解決方案。這兩種強大的保護和電流檢測方案使系統設計人員能夠為 MOSFET 逆變級和電流環控制實施可靠的保護。本文將展示如何實現這種功能。

（第一部分回顧：使用新型 160V MOTIX™三相柵極驅動器IC實現更好的電池供電設計（第一部分））

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，輸出關閉，RFE被拉到VSS。

如圖 1 所示，啟動過流保護（OCP）的電流水準由連接在 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。電路設計人員需要確定直流匯流排中允許的最大電流水準，並選擇 R0 和 VITRIP+VITRIP+=R0xIDC-

圖 1. 可程式設計的過流保護

例如，電阻 R0 的典型值為 10mΩ，在最低閾值設置為 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），用於檢測 VSS 和 COM 引腳之間的電壓。放大器具有選通輸入信號。當該觸發信號為"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。當觸發信號為 "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，在任何常規工作條件下都不會變為負值。這使得微控制器 ADC 能夠有效工作。

圖 2. 電流感應運放及其工作時序

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路進行設置。

圖 3. 通過電阻分壓器設置過流保護（ITRIP）增益
和電流檢測運算放大器增益

需要注意的是，當從外部 3.3V 供電時，電源順序應該是 6ED2742 首先通過 VIN 供電，然後才將 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 之後或與 VIN/VCC 一起升壓的情況。在 VCC 的 UVLO 和 VRFE+ 閾值被跨越後，RFE 被觸發（IC 被啟用）。"圖 b "顯示了在 VIN/VCC 到達之前 3.3V 輸入已經可用的情況。在這種情況下，當越過 VCC 的 UVLO 時，RFE 被觸發。值得注意的是，RFE 引腳在兩種情況下保持低電平：

1. VCC/VRFE 的欠壓鎖定（UVLO）
2. 超過 ITRIP 配置所設置的 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. 用於設置不同增益和 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 配置引腳電壓設置

表 2. CSO 輸出不同增益時的
CSO 增益引腳電壓設置

有了上述設置過流保護和電流檢測放大器的基本類比（基於電阻）配置，設計人員還可以使用微控制器內的 DAC（數模轉換器）動態設置閾值和增益，並切換 RFE 以設置後續週期的配置。

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用提供了理想的解決方案。