ZHCSV83 March 2024 LMG3425R030
PRODUCTION DATA
7.3.7.1 過流保護與短路保護
驅動器可檢測的電流故障有兩種類型：過流故障和短路故障。
過流保護 (OCP) 電路可監測漏極電流，并將該電流信號與內部設定的限值 IT(OC) 進行比較。檢測到過流后，LMG3425R030 會執行逐周期過流保護，如 圖 7-4 所示。在此模式下，當漏極電流超過 IT(OC) 加上延遲 toff(OC) 時，GaN 器件關斷，但過流信號在 IN 引腳信號變為低電平后清除。在下一個周期中，GaN 器件可以正常導通。如果穩態運行電流低于 OCP 電平，但瞬態響應仍可以達到電流限制，而電路運行無法暫停，則可以使用逐周期功能。此外，逐周期功能還能夠避免 GaN 器件因過流引起的傳導損耗導致出現過熱情況。
短路保護（SCP）能夠監測漏極電流，當電流在 OC 與 SC 臨界值之間交叉時，如果電流的 di/dt 超過臨界值 di/dtT(SC)，就會觸發短路保護。它會通過將 OC 檢測信號延遲一定量 tOC,window，并且利用較高的電流 SC 檢測閾值，進行本 di/dt 檢測。如果延遲的 OC 的發生時間早于非延遲的 SC，該等情況下，di/dt 低于閾值，并且會觸發 OC。如果首先檢測到 SC，那么只要 di/dt 足夠快，也會被檢測到 SC，如 圖 7-5 所示。對于這種極高的 di/dt 電流，通常是由半橋輸出短路引起的，這種情況下，繼續工作可能導致 GaN 損害。因此，如果檢測到短路故障，GaN 器件會有意慢慢關斷驅動器，以便確保能夠在關斷事件期間實現較低的過沖電壓與振鈴。即使在硬短路情況下，這種快速響應電路也有助于保護 GaN 器件。這種保護下，GaN 器件將會關斷，通過將輸入引腳保持低電平（“規格”中定義的）一段時間段或切斷 VDD 的電源的方式復位了故障以前，GaN 器件將會保持關斷狀態。
在半橋中的 OCP 或 SCP 期間，電流達到上限并且器件通過保護關斷以后，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，無需進行同步整流，負載電流可以流經輔助器件第三象限。GaN 器件從漏極到源極的高負 VDS（-3V 至 -5V）可能會導致第三象限的高損耗（與空載時間損耗相類似，但時間更長）。
出于安全考量，OCP 允許逐周期操作，在復位以前，SCP 會保持器件鎖存狀態。如需了解如何報告 OCP 與 SCP 故障的更多信息，可參閱“故障報告”部分。
圖 7-4 逐周期 OCP 操作
圖 7-5 過流檢測與短路檢測