ZHCSO18B December 2022 – August 2024 TPS281C30
PRODUCTION DATA
8.4.1 精確的電流檢測
內部實現了電流檢測功能，無需進一步校準，即可實現更好的實時監測效果和更準確的診斷。電流鏡用于提供 1/KSNS 的負載電流，流入 SNS 引腳和 GND 之間的外部電阻器，等于 SNS 引腳上的電壓。
KSNS 為輸出電流與檢測電流之比。電氣特性中引用的 KSNS 的精度值確實考慮了溫度和電源電壓。每個器件在生產時都經過內部校準，因此大多數情況下不需要用戶進行后校準。
SNS 引腳上的最大輸出電壓被鉗位至 VSNSFH，即故障電壓電平。為了確保該電壓不高于系統可以承受的電壓，TI 已將進入 DIAG_EN 引腳的電壓與 SNS 引腳上的最大電壓輸出相關聯。如果 DIAG_EN 介于 VIH 和 3.3V 之間，則 SNS 引腳上的最大輸出將為 ~3.3V。但是，如果 DIAG_EN 上的電壓高于 3.3V，則故障 SNS 電壓 VSNSFH 將跟蹤該電壓（高達 5V）。這樣做是因為通過 DIAG_EN 為診斷供電的 GPIO 電壓輸出將接近同一微控制器內可接受的最大 ADC 電壓。因此，可以選擇檢測電阻值 RSNS，以盡可能地擴大系統所需測量的電流范圍。應根據應用需求選擇 RSNS 值。對于系統需要測量的最小負載電流 ILOAD,min，最大可用 RSNS 值受 ADC 最小可接受電壓 VADC,min 限制。可接受的最小 RSNS 值必須確保 VSNS 電壓低于 VSNSFH 值，以便系統可以確定故障。通過 SNS 引腳的最大可讀電流 ILOAD,max × RSNS 與 VSNSFH 之間的差值稱為余量電壓 VHR。余量電壓由系統確定，但很重要，以便最大可讀電流不觸發故障情況。因此，RSNS 的最小值必須是 VSNSFH 與 VHR 之差，乘以檢測電流比 KSNS，然后除以系統需要測量的最大負載電流 ILOAD,max。此邊界公式如方程式 1 所示。
圖 8-2 電流檢測引腳上的電壓指示系統要讀取的最大電流 ILOAD,max 需要低于電流限制閾值，因為一旦電流限制閾值跳變，VSNS 值將變為 VSNSFH。此外，測量中的電流應低于 7A，以確保電流檢測輸出不飽和。
圖 8-3 電流檢測和電流限制方框圖因為該方案會根據來自 MCU 的電壓進行調整。無需在 SNS 引腳上使用齊納二極管來防止高電壓。