ZHCSU34 November 2023 DRV8214
PRODUCTION DATA
IPROPI 引脚会根据流经 H 桥中的低侧功率 MOSFET 并经过 (AIPROPI) 电流镜增益调节的电流,输出与之成比例的模拟电流。可使用以下公式计算 IPROPI 输出电流。只有当电流在低侧 MOSFET 中从漏极流向源极时,公式中的 ILSx 才有效。如果电流从源极流向漏极或流经体二极管,则该通道的 ILSx 值为零。例如,如果电桥处于制动/慢速衰减状态,则 IPROPI 外的电流仅与其中一个低侧 MOSFET 中的电流成正比。
“电气特性”表中的 AERR 参数是与 AIPROPI 增益相关的误差。它表示 IOUT 电流中增加的偏移量误差和增益误差带来的综合影响。
电流镜增益 AIPROPI 取决于 CS_GAIN_SEL 位设置,如下表所示:
CS_GAIN_SEL | AIPROPI | 建议电流范围 | 低侧 FET RDS(ON) | OCP 最低限值 |
---|---|---|---|---|
000b |
225μA/A |
350mA 至 2A |
120mΩ |
4A |
010b |
1125μA/A |
60mA 至 350mA |
440mΩ |
800mA |
110b |
5560μA/A |
10mA 至 60mA |
2040mΩ |
160mA |
因此,CS_GAIN_SEL 位可降低 OCP 限值并在电机电流较低时增加电流镜增益,从而优化各种应用的设计。
电机电流由低侧 FET 上的内部电流镜架构测得,而无需使用外部功率检测电阻,如下所示。电流镜架构能够检测驱动和制动低侧慢速衰减期间的电机绕组电流,从而在典型双向有刷直流电机应用中持续监测电流。在滑行模式下,电流是续流电流,无法被感测到,原因是电流从源极流向漏极。但是,可以在驱动或慢速衰减模式下短暂重新启用驱动器,并在再次切换回滑行模式之前测量此电流,从而对电流进行采样。
表 8-7 列出了具有最大电流值的总体 CS_GAIN_SEL 设置。
位 | 最大电流值 | AIPROPI |
---|---|---|
000b | 4A | 225μA/A |
001b | 2A | 225μA/A |
010b | 1A | 1125μA/A |
011b | 0.5A | 1125μA/A |
1X0b | 0.25A | 5560μA/A |
1X1b | 0.125 A | 5560μA/A |
应将 IPROPI 引脚连接到外部接地电阻器 (RIPROPI),从而利用 IIPROPI 模拟电流输出在 IPROPI 引脚上产生一个成比例电压 (VIPROPI)。这样即可使用标准模数转换器 (ADC) 将负载电流作为 RIPROPI 电阻器两端的压降进行测量。可以根据应用中的预期负载电流来调节 RIPROPI 电阻器的大小,以利用控制器 ADC 的整个量程。
此外,DRV8214 采用了一个内部 IPROPI 电压钳位电路,可基于 VREF 引脚上的 VVREF 限制 VIPROPI,并在发生输出过流或意外高电流事件时保护外部 ADC。TI 建议在 VVM 与 ADC 要测量的最大 VIPROPI 电压 (VIPROPI_MAX) 之间设计至少 1.25V 的余量。这可确保 ADC 测量的所有 VIPROPI 电压具有准确性。例如,VVM 为 4.55V 至 11V 时,VIPROPI_MAX 可以高达 3.3V;VVM 为 3.3V 时,VIPROPI 可准确确定为高达 2.05V。
可以使用如下公式计算对应于输出电流的 IPROPI 电压:
IPROPI 输出带宽受内部电流检测电路的检测延迟时间 (tDELAY) 限制。此时间是指从低侧 MOSFET 启用命令(来自 INx 引脚)到 IPROPI 输出准备就绪这两个时间点之间的延迟。
在 H 桥 PWM 信号中,如果器件在驱动和慢速衰减(制动)之间交替切换,则感测电流的低侧 MOSFET 会持续导通,但感测延迟时间对 IPROPI 输出不会产生任何影响。如果 INx 引脚上的命令禁用低侧 MOSFET(根据真值表),则 IPROPI 输出将与输入逻辑信号一同禁用。虽然低侧 MOSFET 在根据器件压摆率(在“电气特性”表中以 tRISE 时间指定)禁用时仍可能传导电流,但 IPROPI 在此关断时间内不会出现低侧 MOSFET 中的电流。