ZHCSWK1 June 2024 TPS1HTC100-Q1
PRODUCTION DATA
内部实现了高精度电流检测功能,无需进一步校准,即可实现实时监测和更准确的诊断。电流镜用于提供 1/KSNS 的负载电流,流入 SNS 引脚和 GND 之间的外部电阻器,等于 SNS 引脚上的电压。
KSNS 为输出电流与检测电流之比。电气特性中引用的 KSNS 的精度值确实考虑了温度和电源电压。每个器件在生产时都经过内部校准,因此大多数情况下不需要用户进行后校准。
SNS 引脚上的最大输出电压被钳位至 VSNSFH,即故障电压电平。为了确保该电压不高于系统可以承受的电压,TI 已将进入 DIAG_EN 引脚的电压与 SNS 引脚上的最大电压输出相关联。如果 DIAG_EN 介于 VIH 和 3.3V 之间,则 SNS 引脚上的最大输出约为 3.3V。但是,如果 DIAG_EN 上的电压高于 3.3V,则故障 SNS 电压 VSNSFH 会跟踪该电压(高达 5V)。由于通过 DIAG_EN 为诊断供电的 GPIO 电压输出接近同一微控制器内的最大可接受 ADC 电压,因此进行了跟踪。因此,可以选择检测电阻值 RSNS,以尽可能地扩大系统所需测量的电流范围。必须根据应用需求选择 RSNS 值。对于系统需要测量的最小负载电流 ILOAD,min,最小 RSNS 值通常受 ADC 最小可接受电压 VADC,min 限制。选择的最大 RSNS 值应确保 VSNS 电压低于 VSNSFH 值,以便系统可以确定故障。通过 SNS 引脚的最大可读电流 ILOAD,max × RSNS 与 VSNSFH 之间的差值称为余量电压 VHR。余量电压由系统确定,但很重要,以便最大可读电流不触发故障情况。因此,最大 RSNS 值可以是 VSNSFH 与 VHR 之差乘以检测电流比 KSNS,然后除以系统必须测量的最大负载电流 ILOAD,max。在大多数情况下,可以使用以下边界公式来确定 RSNS 值。
在某些应用中,负载电流范围更高,上述边界公式只能满足下限或上限。在这些情况下,可以更多地强调较低的可测量电流值,这会增加 RSNS。同样,如果对较高的电流更感兴趣,则可以降低 RSNS。
系统要读取的最大电流 ILOAD,max 必须低于电流限制阈值,因为在电流限制阈值跳变之后,VSNS 值会变为 VSNSFH。此外,被测电流可高达最大 ILIM 值,但电流检测输出精度未被指定为高于电流检测特性中的最大额定值。
由于该方案会根据来自 MCU 的电压进行调整,因此无需在 SNS 引脚上使用齐纳二极管来提供高电压保护。