ZHCSSD2 july   2023 AFE539F1-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 修订历史记录
  6. 引脚配置和功能
  7. 规格
    1. 6.1  绝对最大额定值
    2. 6.2  ESD 等级
    3. 6.3  建议运行条件
    4. 6.4  热性能信息
    5. 6.5  电气特性:ADC 输入
    6. 6.6  电气特性:通用
    7. 6.7  时序要求:I2C 标准模式
    8. 6.8  时序要求:I2C 快速模式
    9. 6.9  时序要求:I2C 超快速模式
    10. 6.10 时序要求:SPI 写入操作
    11. 6.11 时序要求:SPI 读取和菊花链操作 (FSDO = 0)
    12. 6.12 时序要求:SPI 读取和菊花链操作 (FSDO = 1)
    13. 6.13 时序要求:PWM 输出
    14. 6.14 时序图
    15. 6.15 典型特性
  8. 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 智能模拟前端 (AFE) 架构
      2. 7.3.2 编程接口
      3. 7.3.3 非易失性存储器 (NVM)
        1. 7.3.3.1 NVM 循环冗余校验 (CRC)
          1. 7.3.3.1.1 NVM-CRC-FAIL-USER 位
          2. 7.3.3.1.2 NVM-CRC-FAIL-INT 位
      4. 7.3.4 上电复位 (POR)
      5. 7.3.5 外部复位
      6. 7.3.6 寄存器映射锁定
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 模数转换器 (ADC) 模式
        1. 7.4.1.1 电压基准选择
          1. 7.4.1.1.1 电源作为基准
          2. 7.4.1.1.2 内部基准
          3. 7.4.1.1.3 外部基准
      2. 7.4.2 脉宽调制 (PWM) 模式
      3. 7.4.3 恒定功率耗散控制
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 SPI 编程模式
      2. 7.5.2 I2C 编程模式
        1. 7.5.2.1 F/S 模式协议
        2. 7.5.2.2 I2C 更新序列
          1. 7.5.2.2.1 地址字节
          2. 7.5.2.2.2 命令字节
        3. 7.5.2.3 I2C 读取序列
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1  NOP 寄存器(地址 = 00h)[复位 = 0000h]
      2. 7.6.2  REF-GAIN-CONFIG 寄存器(地址 = 15h)[复位 = 0401h]
      3. 7.6.3  COMMON-CONFIG 寄存器(地址 = 1Fh)[复位 = 13FFh]
      4. 7.6.4  COMMON-TRIGGER 寄存器(地址 = 20h)[复位 = 0000h]
      5. 7.6.5  COMMON-PWM-TRIG 寄存器(地址 = 21h)[复位 = 0001h]
      6. 7.6.6  GENERAL-STATUS 寄存器(地址 = 22h)[复位 = 00h、DEVICE-ID、VERSION-ID]
      7. 7.6.7  INTERFACE-CONFIG 寄存器(地址 = 26h)[复位 = 0000h]
      8. 7.6.8  STATE-MACHINE-CONFIG0 寄存器(地址 = 27h)[复位 = 0003h]
      9. 7.6.9  SRAM-CONFIG 寄存器(地址 = 2Bh)[复位 = 0000h]
      10. 7.6.10 SRAM-DATA 寄存器(地址 = 2Ch)[复位 = 0000h]
      11. 7.6.11 MAX-OUTPUT 寄存器(SRAM 地址 = 20h)[RESET = 007Fh]
      12. 7.6.12 MIN-OUTPUT 寄存器(SRAM 地址 = 21h)[复位 = 0000h]
      13. 7.6.13 FUNCTION-COEFFICIENT 寄存器(SRAM 地址 = 22h)[复位 = 01F4h]
      14. 7.6.14 PWM-FREQUENCY 寄存器(SRAM 地址 = 23h)[复位 = 000Bh]
  9. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
      3. 8.2.3 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 器件和文档支持
    1. 9.1 接收文档更新通知
    2. 9.2 支持资源
    3. 9.3 商标
    4. 9.4 静电放电警告
    5. 9.5 术语表
  11. 10机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

恒定功率耗散控制

当需要独立于所施加的电压,在阻性负载上实现恒定功率耗散时,可以在这类应用中使用 AFE539F1-Q1。固定阻性负载中的功率耗散与电阻成反比。当电阻两端的电压变化时(例如,在放电电路中),可以通过调节放电电路所见的有效电阻来实现恒定功率。图 7-4 显示了使用 PWM 信号,从固定阻性负载创建可变有效电阻的示例电路。有效电阻即负载电阻除以 PWM 占空比。

GUID-20230315-SS0I-PHNC-B2CT-JXQZKVJQXKVG-low.svg图 7-4 PWM 调制电阻

AFE539F1-Q1 会生成一个 PWM 信号,其占空比取决于施加到 ADC 输入的电压。AFE539F1-Q1 具有一个带可选基准电压 (VREF) 的 10 位 ADC 输入。AFE539F1-Q1 会计算 PWM 占空比,以便保持电阻的恒定耗散功率。

AFE539F1-Q1 会运行一个 PWM 占空比更新环路,根据方程式 2 来设置占空比 (D)。

方程式 2. D = K × 2 15 A D C _ D A T A) 2 = K x V F S 2 V I N 2 × 2 5

其中:

  • ADC_DATA 是供状态机使用的 ADC 输出十进制等效值。
  • VIN 是 ADC 输入电压。
  • VFS 是满量程 ADC 输入电压,如表 7-1 中所列。
  • K 是用户可配置的函数系数,它的值为在 FUNCTION-COEFFICIENT 寄存器中编程的 16 位整数(范围:1 至 65535)。

AFE539F1-Q1 的 PWM 输出占空比具有 7 位分辨率,这意味着最小占空比以及步长约为 0.78%。PWM 可以实现 100% 饱和,PWM 值的下限和上限也可由用户配置,以满足特定的应用要求。通过此脉宽调制电阻实现的恒定功率可以相应地通过方程式 3 表示。

方程式 3. P c o n s t = K 2 × V F S 2 R L

其中:

  • RL 是负载电阻。
  • K2 是一个常数,是函数系数 K 和总线电压与满量程 ADC 输入间衰减因子的函数。

方程式 3 表明理论恒定功率与输入电压无关。功率取决于负载电阻值和常数 K2 的值。但是,PWM 以离散步长进行更新,计算出的恒定功率实际上是功率限值。