2 TI 電機驅動器 OCP 工作原理

TI 的電機驅動器全都采用了強大的 OCP 方案，防止在輸出電流過大的情況下損壞 IC。TI 器件將受到保護，能夠承受輸出之間以及每個輸出與電源電壓或接地端之間的死區短路或軟短路。

TI 的 OCP 實施方案通常包括兩個部分：

• 快速模擬電流限制，通常持續幾十納秒，可將輸出中的電流限制在對 IC 和封裝安全的水平。實現這一點的方法是在線性區域內運行輸出 FET，從而消耗大量功率。
• 一旦電流上升到預定義的閾值（OCP 電流）以上，數字時間就會開始。當該計時器達到 OCP 抗尖峰脈沖時間（通常為幾微秒）時，如果電流電平仍高于閾值，輸出將被禁用。

TI 為每個輸出 FET 實施了單獨的 OCP 電路，因此每個 FET 都受到對電源、對地或對其他輸出短路的保護。OCP 電路獨立于任何電流調節（電流斬波或 I_TRIP）電路，并且不依賴于任何外部元件。

圖 2-1 所示為典型 TI 電機驅動器 OCP 電路的模擬部分的簡化版原理圖。圖中顯示了一個高側 FET；低側 FET 具有類似電路。

圖 2-1 OCP 簡化版原理圖

圖 2-2 所示為使用 TI DRV8813 電機驅動器的短路事件的示波器截圖。在本例中，輸出已啟用，輸出之間發生直接短路。黃色跡線是輸入信號，藍色跡線是故障輸出信號，粉色跡線是通過輸出級的電流。

最初，電流上升很快。在短暫過沖后，輸出級不存在問題，模擬電流限制會將電流限制在大約 9A。在大約 2.5μs 后，隨著 OCP 抗尖峰脈沖時間到期，電流仍處于 9A 模擬電流電平，超過 OCP 電平。在本例中，OCP 電平約為 3A。此時，輸出被禁用，電流降至零。此后不久，故障信號被驅動為低電平，表示系統的其余部分已發生 OCP 事件。

圖 2-2 使用 TI DRV8813 電機驅動器的短路事件的示波器截圖

根據具體器件，發生 OCP 事件后，該器件可能會鎖存在關斷狀態，直到系統進行某種干預（例如施加復位信號），或者可能會在延遲時間后自動重新啟用輸出。

如果該器件采用自動重試并進入連續短路狀態，則模擬電流限制電路會消耗功率，進而導致器件發熱。在某一時刻，裸片可能會達到過熱關斷溫度。在任何情況下，器件都會受到保護，以免損壞。