ZHCSU77 December 2023 TPS281C100
PRODUCTION DATA
内部实现了电流检测功能,无需进一步校准,即可实现更好的实时监测效果和更准确的诊断。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 引脚上的最大输出将为 ~3.3V。但是,如果 DIAG_EN 上的电压高于 3.3V,则故障 SNS 电压 VSNSFH 将跟踪该电压(高达 5V)。这样做是因为通过 DIAG_EN 为诊断供电的 GPIO 电压输出将接近同一微控制器内可接受的最大 ADC 电压。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。应根据应用需求选择 RSNS 值。对于系统需要测量的最小负载电流 ILOAD,min,最大可用 RSNS 值受 ADC 最小可接受电压 VADC,min 限制。可接受的最小 RSNS 值必须确保 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,RSNS 的最小值必须是 VSNSFH 与 VHR 之差,乘以检测电流比 KSNS,然后除以系统需要测量的最大负载电流 ILOAD,max。此边界公式如方程式 1 所示。
系统要读取的最大电流 ILOAD,max 需要低于电流限制阈值,因为一旦电流限制阈值跳变,VSNS 值将变为 VSNSFH。此外,测量中的电流应低于 4A,以确保电流检测输出不饱和。
因为该方案会根据来自 MCU 的电压进行调整。无需在 SNS 引脚上使用齐纳二极管来防止高电压。