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（第二部分）

Jul . 2023

分享至

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））

圖1.可程式設計的過流保護

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-

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。

圖2.電流感應運放及其工作時序

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

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4.用於設置不同增益和ITRIP配置的輸入電壓順序

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：

a.VCC/VRFE的欠壓鎖定（UVLO）

b.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。