PTC 系統中的負載電流監測電路會測量來自負載的電流，因此模塊可以對短路故障做出快速響應，以保護元件和整個系統。

如果設計人員選擇了沒有集成過流保護功能的開關驅動器、沒有集成比較器的 MCU 或沒有專用使能引腳的開關驅動器，圖 3-17 顯示了常用算法的方框圖。

分流電阻器放置在 PTC 負載下方。差分運算放大器測量由負載電流在分流電阻器上產生的差分電壓。適用于這種應用的差分運算放大器應具有高速、低噪聲、低失調電壓和符合增益要求的帶寬，例如 OPA607-Q1。該器件具有 24V/μs 的適當壓擺率和 900μA 的低典型靜態電流，并且成本較低。電壓跟隨器充當運算放大器的基準電壓源。在這種情況下，電源可用作基準電壓。TLV9001-Q1 具有單位增益穩定性，因此可用作電壓跟隨器。

設計人員可以考慮使用 MCU 的 ADC 來監控運算放大器輸出。這樣可以降低成本和節省布板空間，但這并不是檢測 PTC 負載中短路電流和過流的最快方法。為了加快檢測速度，每個差分運算放大器可以輸出到兩個比較器，其中一個是反向比較器。反向比較器可在相反的方向實現分流電流檢測。當 PTC 負載橋臂上發生過流或短路事件時，相應的比較器會檢測到該事件并相應地改變其輸出狀態。設計人員必須選擇響應時間足夠快的比較器，以便能在所需的時間內檢測到過流或短路故障。比較器的功耗與其速度有關，因此設計人員必須考慮該元件的速度功率比，以確保其功耗滿足給定應用的要求。為了幫助以低成本降低這種風險，可以使用具有良好速度功率比的比較器，如 LM393LV-Q1（每通道 25uA）。該器件具有 600ns 的傳播延遲。如果需要更低的速度功率比和傳播延遲，并且可以接受更高的元件成本，TLV9022-Q1 是一個不錯的替代方案。該器件具有每通道 15uA 的功耗和 100ns 的短傳播延遲。

比較器的輸出可以連接到觸發器的時鐘輸入，以鎖存過流信號。預設、電源和數據輸入都可以連接高電平，而觸發器的復位信號將由 MCU 提供。對于此應用，觸發器只需要一個數據通道。SN74LVC2G74-Q1 是一款適用于這種情況的單通道觸發器器件。“適用于 HVAC 壓縮機的汽車高電壓高功率電機驅動器參考設計”TIDA-01418 中提供了一個實現方法示例。

如果高側開關驅動器沒有使能/禁用輸入引腳，則觸發器會鎖存其輸出并禁用 MCU 和開關驅動器之間的八路緩沖器。因此，該緩沖器用作分立式使能引腳。確保該元件具有足夠的驅動電流來通過其輸入開啟開關驅動器。SN74AHC1G125-Q1 是一款適用于該應用的緩沖器。該器件具有 ±8mA 的驅動電流，能夠驅動大多數開關驅動器。一旦緩沖器被禁用，開關驅動器輸入信號就會被拉低，從而使電源開關斷開。

如果高側開關驅動器具有使能/禁用引腳，則不需要緩沖器，并且可以將觸發器輸出直接連接到該引腳。如果選擇了具有使能引腳的低側開關驅動器，那么設計人員有幾種選擇。設計人員可以將觸發器的輸出連接到低側開關驅動器的使能引腳，這樣在發生過流或短路故障情況時，高側和低側開關驅動器都將關斷。或者，如果有多個 PTC 負載和各自的并聯高側開關（如圖 2-8 所示），設計人員可以為每個低側開關驅動器從 MCU 分配一個專用的 GPIO 引腳。這樣，如果其中一個橋臂出現故障，可以斷開該負載，而其他橋臂仍然保持正常供電。但是，這樣做的缺點是 MCU 的響應速度通常不夠快，難以滿足故障保護需求。

如果設計人員選擇柵極驅動器來驅動集成過流 (OC) 保護功能的開關，則不僅能夠節省 PCB 布板空間，還可能降低總系統成本。以下是具體的算法步驟：

分流電阻器放置在 PTC 負載下方。過流 (OC) 引腳負責測量分流電阻器的電壓。與 PTC 負載本身相比，分流電阻器具有低阻抗，并且壓降小，功耗極低。由于負載的電阻也會變化，因此通過測量壓降來進行過流檢測會更加復雜。如果分流電壓高于預先確定的閾值，柵極驅動器會安全地拉低 IGBT 柵極并緩慢第關斷，以減少瞬態。接著，開關驅動器的故障引腳向 MCU 發送故障信號。檢測到故障后，開關驅動器輸出會保持低電平，直到向上述開關驅動器的復位引腳發送信號。

同樣，集成去飽和保護功能也是一種過流檢測方法。去飽和檢測引腳 (DESAT) 用于測量 IGBT 的集電極-發射極（漏源）電壓。如果該電壓高于指定的去飽和閾值電壓 (V_DESAT)，則柵極驅動器將安全地關斷 IGBT 并將故障信號報告給 MCU。

當故障信號發送到 MCU 時，設計人員可以靈活地選擇關閉所有開關驅動器，或僅關閉出現故障的那個橋臂的開關驅動器。這樣就無需使用分立式負載監測電路，從而限制元件數量、縮小 PCB 尺寸并簡化設計。集成去飽和保護功能的開關驅動器是 UCC57108-Q1，這是一款低側柵極驅動器，同時具備 4A 的驅動強度。這種方法的缺點是，可能無法節省成本，因為與不帶 DESAT 保護功能且與分立式負載電流監測電路配合使用的開關驅動器 IC 相比，集成 DESAT 保護功能的開關驅動器 IC 可能更昂貴。