ZHCSU34 November 2023 DRV8214
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應用
- 3 說明
- 4 修訂歷史記錄
- 5 器件比較
- 6 引腳配置和功能
- 7 規格
- 8 詳細說明
- 9 應用和實施
- 10電源相關建議
- 11布局
- 12機械、封裝和可訂購信息
8.3.4.1 電流檢測和電流鏡增益選擇
IPROPI 引腳會根據流經 H 橋中的低側功率 MOSFET 并經過 (AIPROPI) 電流鏡增益調節的電流，輸出與之成比例的模擬電流。可使用以下公式計算 IPROPI 輸出電流。只有當電流在低側 MOSFET 中從漏極流向源極時，公式中的 ILSx 才有效。如果電流從源極流向漏極或流經體二極管，則該通道的 ILSx 值為零。例如，如果電橋處于制動/慢速衰減狀態，則 IPROPI 外的電流僅與其中一個低側 MOSFET 中的電流成正比。
“電氣特性”表中的 AERR 參數是與 AIPROPI 增益相關的誤差。它表示 IOUT 電流中增加的偏移量誤差和增益誤差帶來的綜合影響。
電流鏡增益 AIPROPI 取決于 CS_GAIN_SEL 位設置，如下表所示：
| CS_GAIN_SEL | AIPROPI | 建議電流范圍 | 低側 FET RDS(ON) | OCP 最低限值 |
|---|---|---|---|---|
|
000b |
225μA/A |
350mA 至 2A |
120mΩ |
4A |
|
010b |
1125μA/A |
60mA 至 350mA |
440m? |
800mA |
|
110b |
5560μA/A |
10mA 至 60mA |
2040m? |
160mA |
因此，CS_GAIN_SEL 位可降低 OCP 限值并在電機電流較低時增加電流鏡增益，從而優化各種應用的設計。
電機電流由低側 FET 上的內部電流鏡架構測得，而無需使用外部功率檢測電阻，如下所示。電流鏡架構能夠檢測驅動和制動低側慢速衰減期間的電機繞組電流，從而在典型雙向有刷直流電機應用中持續監測電流。在滑行模式下，電流是續流電流，無法被感測到，原因是電流從源極流向漏極。但是，可以在驅動或慢速衰減模式下短暫重新啟用驅動器，并在再次切換回滑行模式之前測量此電流，從而對電流進行采樣。
表 8-7 列出了具有最大電流值的總體 CS_GAIN_SEL 設置。
| 位 | 最大電流值 | 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 |
圖 8-4 集成電流檢測應將 IPROPI 引腳連接到外部接地電阻器 (RIPROPI)，從而利用 IIPROPI 模擬電流輸出在 IPROPI 引腳上產生一個成比例電壓 (VIPROPI)。這樣即可使用標準模數轉換器 (ADC) 將負載電流作為 RIPROPI 電阻器兩端的壓降進行測量。可以根據應用中的預期負載電流來調節 RIPROPI 電阻器的大小，以利用控制器 ADC 的整個量程。
此外，DRV8214 采用了一個內部 IPROPI 電壓鉗位電路，可基于 VREF 引腳上的 VVREF 限制 VIPROPI，并在發生輸出過流或意外高電流事件時保護外部 ADC。TI 建議在 VVM 與 ADC 要測量的最大 VIPROPI 電壓 (VIPROPI_MAX) 之間設計至少 1.25V 的余量。這可確保 ADC 測量的所有 VIPROPI 電壓具有準確性。例如，VVM 為 4.55V 至 11V 時，VIPROPI_MAX 可以高達 3.3V；VVM 為 3.3V 時，VIPROPI 可準確確定為高達 2.05V。
可以使用如下公式計算對應于輸出電流的 IPROPI 電壓：
IPROPI 輸出帶寬受內部電流檢測電路的檢測延遲時間 (tDELAY) 限制。此時間是指從低側 MOSFET 啟用命令（來自 INx 引腳）到 IPROPI 輸出準備就緒這兩個時間點之間的延遲。
在 H 橋 PWM 信號中，如果器件在驅動和慢速衰減（制動）之間交替切換，則感測電流的低側 MOSFET 會持續導通，但感測延遲時間對 IPROPI 輸出不會產生任何影響。如果 INx 引腳上的命令禁用低側 MOSFET（根據真值表），則 IPROPI 輸出將與輸入邏輯信號一同禁用。雖然低側 MOSFET 在根據器件壓擺率（在“電氣特性”表中以 tRISE 時間指定）禁用時仍可能傳導電流，但 IPROPI 在此關斷時間內不會出現低側 MOSFET 中的電流。