2 TI 电机驱动器 OCP 工作原理

TI 的电机驱动器全都采用了强大的 OCP 方案，防止在输出电流过大的情况下损坏 IC。TI 器件将受到保护，能够承受输出之间以及每个输出与电源电压或接地端之间的死区短路或软短路。

TI 的 OCP 实施方案通常包括两个部分：

• 快速模拟电流限制，通常持续几十纳秒，可将输出中的电流限制在对 IC 和封装安全的水平。实现这一点的方法是在线性区域内运行输出 FET，从而消耗大量功率。
• 一旦电流上升到预定义的阈值（OCP 电流）以上，数字时间就会开始。当该计时器达到 OCP 抗尖峰脉冲时间（通常为几微秒）时，如果电流电平仍高于阈值，输出将被禁用。

TI 为每个输出 FET 实施了单独的 OCP 电路，因此每个 FET 都受到对电源、对地或对其他输出短路的保护。OCP 电路独立于任何电流调节（电流斩波或 I_TRIP）电路，并且不依赖于任何外部元件。

图 2-1 所示为典型 TI 电机驱动器 OCP 电路的模拟部分的简化版原理图。图中显示了一个高侧 FET；低侧 FET 具有类似电路。

图 2-1 OCP 简化版原理图

图 2-2 所示为使用 TI DRV8813 电机驱动器的短路事件的示波器截图。在本例中，输出已启用，输出之间发生直接短路。黄色迹线是输入信号，蓝色迹线是故障输出信号，粉色迹线是通过输出级的电流。

最初，电流上升很快。在短暂过冲后，输出级不存在问题，模拟电流限制会将电流限制在大约 9A。在大约 2.5µs 后，随着 OCP 抗尖峰脉冲时间到期，电流仍处于 9A 模拟电流电平，超过 OCP 电平。在本例中，OCP 电平约为 3A。此时，输出被禁用，电流降至零。此后不久，故障信号被驱动为低电平，表示系统的其余部分已发生 OCP 事件。

图 2-2 使用 TI DRV8813 电机驱动器的短路事件的示波器截图

根据具体器件，发生 OCP 事件后，该器件可能会锁存在关断状态，直到系统进行某种干预（例如施加复位信号），或者可能会在延迟时间后自动重新启用输出。

如果该器件采用自动重试并进入连续短路状态，则模拟电流限制电路会消耗功率，进而导致器件发热。在某一时刻，裸片可能会达到过热关断温度。在任何情况下，器件都会受到保护，以免损坏。