高边器件数据手册完全解读（四）——主要电气参数

一、主要内容

该篇笔记主要解读一下高边器件的主要电气参数。page10~21。需要注意的是，理解器件手册的电气参数时，测试条件 Test Condition 是一定要关注的。

二、主要电气参数

2.1 电源部分

（1）供电部分：芯片正常工作的电压和低压相关的情况；

（2）驱动能力：导通电阻，一般来说，150℃情况下的内阻为 25℃的两倍，温度高的情况下导通内阻变大，即是半导体的特性；

（3）钳位电压：芯片内部有 VCC-Output Clamp 和 VCC-GND Clamp 钳位两种钳位，不过参数都是一样的，考虑到最恶劣情况下，可用 41V，一般驱动感性负载时，多用到这个值；另外，有些器件不受控，常输出，就是长时间大于 VCC-Output Clamp，导致 PowerMOS 损坏不受控；

（4）功耗：主要考虑到芯片的静态功耗；

（5）GND 电流：在开关的时候，GND 电流相差很大，如果使用了电阻和二极管的防反接保护电路，则在 GND 管脚可以测量到同 Input 频率相同的 PWM 波形，幅值为二极管的前向电压；

（6）PowerMOS 体二极管：前向电压为 0.7V。

2.2 开关部分

主要反映了芯片开关一次所需要的时间和开关能量，这直接关系到芯片的驱动频率和开关损耗，驱动频率和开关损耗的关系可参阅笔记“功率器件的选型（二）——开关损耗的计算”。

2.3 逻辑输入部分

（1）针对 INPUT 和 FaultRST 管脚来说，测试条件 4V<VCC<28V, -40℃<Tj<150℃下，给出了有效高低电平的相关参数；

（2）针对 SEL 和 SEn 管脚来说，测试条件 7V<VCC<18V, -40℃<Tj<150℃下，给出了有效高低电平的相关参数；

根据上述的情况，在选择 MCU 时，要注意相关的电平及电流信息是否满足要求。

2.4 保护部分

首先需要注意一下保护部分的测试条件，7V<VCC<18V, -40℃<Tj<150℃，也就是说当芯片的 VCC 供电在这个范围之外时，是不能保证正常的保护功能的。

（1）电流限定的 IlimH 和 IlimL 值，

根据上图，可以看出，芯片在过载或短路的情况下，其自我保护的一个过程，首先是进入电流限定的阶段，即电流被限定在 IlimH 值，当超过一定的时间后，为保护器件，电流限定值则变为 IlimL 值，下图是实验验证的结果。随后进入功率限定 power limitation 的阶段，最后进入热保护阶段。

（2）温度保护 TSD

当芯片的温度超过 TSD 后，芯片进入热保护，即热关断阶段。

（3）RST 模式

当设定 FaultRST 为 RST 模式后，芯片可以在 fault 状态消除后，自动重新打开，其中，重新打开所需要的时间为 Tlatch_rst。

（4）VDEMAG

当驱动感性负载时，需要知道这个参数。

2.5 多路诊断部分

同保护部分，诊断部分的测试条件也是在 7V<VCC<18V, -40℃<Tj<150℃，在这个范围之外，也是不能保证正常的诊断功能的。

（1）电流的诊断

诊断电流和负载电流是成比例关系的，为了提高这个比例的精度，将比值 K 分段，如上图所示，所以具体应用时，可根据负载电流的大小来选择具体的 K 值；另外，K 值标定的情况下，则采用 dk/k 的比率来确定 K 值的范围。一般来说，标定的 K 值范围会比没标定的 K 值范围小很多，如下图所示。

（2）MultiSense 管脚的特性

包括该管脚的静态电流、饱和诊断电压、饱和诊断电流和保护负载电流，其中，保护诊断电压和电流对 Rsense 的选择有很大影响。

（3）off 状态的诊断

VOL：off 状态检测负载开路的电压阈值，off 状态检测负载开路需要在 out 端上拉电阻，上拉的电压要大于 VOL 这个阈值，才能检测出来负载开路。

IL(off2)：off 状态负载开路检测时，输出端的电流，该电流不同于 IL(off)，即关闭情况下的输出端的漏电流。

延迟时间：后面的 3 个参数分别为设定好检测条件时，诊断结果的延迟时间。

（4）芯片温度的诊断

芯片温度的反馈是模拟电压量，最后通过转换公式转成温度量。

（5）芯片 VCC 的诊断

同样是电压模拟量，诊断电压与 VCC 电压成 4 倍的关系。

（6）Fault 状态的诊断

前面几个诊断均为模拟量诊断，当出现 fault 状态时，则会出现固定的电平量诊断。即出现 fault 状态时，MultiSense 输出固定的电流和电压。

（7）诊断时序

分别对电流诊断、温度诊断和电压诊断给出相应的时序。

三、真值表

针对高边器件的各种情况列出了如下表格所示的真值表。真值表中的各个 fault 状态的诊断，将在后续的笔记中给出。

四、多路诊断地址选择器

通过 SEn 和 SEL 可以选择相应的诊断模式。

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