ZHCSNN4D October 2020 – May 2025 LMG3422R050 , LMG3426R050 , LMG3427R050
PRODUCTION DATA
驅(qū)動(dòng)器可檢測(cè)的電流故障有兩種類(lèi)型:過(guò)流故障和短路故障。
過(guò)流保護(hù) (OCP) 電路可監(jiān)測(cè)漏極電流,并將該電流信號(hào)與內(nèi)部設(shè)定的限值 IT(OC) 進(jìn)行比較。檢測(cè)到過(guò)流后,LMG342xR050 會(huì)執(zhí)行逐周期過(guò)流保護(hù),如 圖 7-4 所示。在此模式下,當(dāng)漏極電流超過(guò) IT(OC) 加上延遲 toff(OC) 時(shí),GaN 器件關(guān)斷,但過(guò)流信號(hào)在 IN 引腳信號(hào)變?yōu)榈碗娖胶笄宄T谙乱粋€(gè)周期中,GaN 器件可以正常導(dǎo)通。如果穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電流低于 OCP 電平,但瞬態(tài)響應(yīng)仍可以達(dá)到電流限制,而電路運(yùn)行無(wú)法暫停,則可以使用逐周期功能。此外,逐周期功能還能夠避免 GaN 器件因過(guò)流引起的傳導(dǎo)損耗導(dǎo)致出現(xiàn)過(guò)熱情況。
短路保護(hù)(SCP)能夠監(jiān)測(cè)漏極電流,當(dāng)電流在 OC 與 SC 臨界值之間交叉時(shí),如果電流的 di/dt 超過(guò)臨界值 di/dtT(SC),就會(huì)觸發(fā)短路保護(hù)。它會(huì)通過(guò)將 OC 檢測(cè)信號(hào)延遲一定量 tOC,window,并且利用較高的電流 SC 檢測(cè)閾值,進(jìn)行本 di/dt 檢測(cè)。如果延遲的 OC 的發(fā)生時(shí)間早于非延遲的 SC,該等情況下,di/dt 低于閾值,并且會(huì)觸發(fā) OC。如果首先檢測(cè)到 SC,那么只要 di/dt 足夠快,也會(huì)被檢測(cè)到 SC,如 圖 7-5 所示。對(duì)于這種極高的 di/dt 電流,通常是由半橋輸出短路引起的,這種情況下,繼續(xù)工作可能導(dǎo)致 GaN 損害。因此,如果檢測(cè)到短路故障,GaN 器件會(huì)有意慢慢關(guān)斷驅(qū)動(dòng)器,以便確保能夠在關(guān)斷事件期間實(shí)現(xiàn)較低的過(guò)沖電壓與振鈴。即使在硬短路情況下,這種快速響應(yīng)電路也有助于保護(hù) GaN 器件。這種保護(hù)下,GaN 器件將會(huì)關(guān)斷,通過(guò)將輸入引腳保持低電平(“規(guī)格”中定義的)一段時(shí)間段或切斷 VDD 的電源的方式復(fù)位了故障以前,GaN 器件將會(huì)保持關(guān)斷狀態(tài)。
在半橋中的 OCP 或 SCP 期間,電流達(dá)到上限并且器件通過(guò)保護(hù)關(guān)斷以后,器件的 PWM 輸入仍可能為高電平,輔助器件的 PWM 輸入仍可能為低電平。這種情況下,無(wú)需進(jìn)行同步整流,負(fù)載電流可以流經(jīng)輔助器件第三象限。GaN 器件從漏極到源極的高負(fù) VDS(-3V 至 -5V)可能會(huì)導(dǎo)致第三象限的高損耗(與空載時(shí)間損耗相類(lèi)似,但時(shí)間更長(zhǎng))。
出于安全考量,OCP 允許逐周期操作,在復(fù)位以前,SCP 會(huì)保持器件鎖存狀態(tài)。如需了解如何報(bào)告 OCP 與 SCP 故障的更多信息,可參閱“故障報(bào)告”部分。