关于高低边器件的一些常识

归纳总结一些功率器件的常识问题，尤其是高低边器件，涉及高低边器件的驱动能力、最大耐压值、诊断功能、保护功能和寿命。不定期更新。

1.器件的驱动能力的计算

（1）对于阻性负载而言

驱动能力的计算公式为

n*I*I*Rdson@150℃*Rthj-amb + Tamb < 150℃，

其中，n 为通道数，Rdson@150℃和 Rthj-amb 可在 datasheet 中查找，Tamb 指环境温度，应取最恶劣的情况。

由此，可以计算出最大驱动电流为 I.

（2）对于容性负载而言

除了考虑上述的稳态驱动能力外，还应该考虑启动瞬间对芯片的电流冲击，一般启动的电流可达稳态电流的 10 倍左右。而这个通常是通过软件仿真来判断是否合适。

（3）对于感性负载而言

除了考虑（1）中稳态情况外，还应考虑负载开启和关闭时的退磁能量问题，一般情况下，高低边器件具有一定的吸收该退磁能量的能力，因此，需要计算芯片吸收的能量是否大于负载开关时产生的能量，如果不能，则需要外接续流二极管。

2.器件的最大耐压值

一般情况下，器件除了拥有正常工作的电流值外，还有一个瞬时的最大耐压值，该值符合 ISO7637 pulse5b 标准。例如，24V 的高边器件单脉冲的耐压值为：58V，350ms。

3.器件的诊断功能为

（1）高边器件

M0-7 芯片带有 multi sense 管脚，该管脚具有诊断镜像电流、芯片温度和芯片 VCC 功能，其中，镜像电流和输出电流满足 Isense = Iout/K 的关系, Isense 可以通过 multi sense 管脚外接电阻的电压信号来获得，K 值可在 datasheet 中查询。

M05-则没有诊断芯片温度和芯片 VCC 功能。

（2）低边器件

OMNIFET（M0-3）：是通过 input 管脚实现诊断的，input 管脚内部有下拉电流源，当出现 fault 状态时，input 管脚会有 20mA 的电流。

OMNIFET III(M0-5)：则是通过专用的 STATUS 状态管脚，输出数字信号，以此来诊断芯片是否进入 fault 状态。

4.器件的保护功能

当芯片温度、功率等达到限定值时，芯片则关断输出，不需要 CPU 参与；另外，部分芯片（M0-7，M0-5T HSD）具有的功能：通过芯片的 Fault Reset 管脚可设置芯片关断后的动作，auto-start 或 latch-off。

5.器件的寿命

即使器件有多种保护功能，但任何器件都是有物理极限的，因此，高低边器件的寿命也受一些因素的影响。影响高低边器件寿命较大的两个因素为输出短路和芯片的瞬间温升（>60℃），而其他方面的影响较小；因此，25℃环境中，Tj 温度不超过 150℃即可认为对芯片的寿命影响很小。

如果所带负载超过芯片驱动能力，芯片很快进入热保护，关断后温度下降大约 15°C，重启, 再重复，而热关断的次数是有一定限制的，因此不建议一直处于这种状态，应该是检测到错误状态后，软件采取措施。

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