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Acht auf einen Streich

Achtfach-Multiplexer zur Ansteuerung von High-Side-Treibern

3. Juni 2011, 13:36 Uhr | Von Minh-Duc Dang

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Detaillierte Diagnose ohne Mikrocontroller

Der L99PD08 wartet mit einer synchronen, detaillierten und gefilterten Diagnosefunktion auf, die ohne Zutun des Mikrocontrollers arbeitet, was dazu beiträgt, die CPU-Auslastung und die Software-Komplexität zu verringern.

Der Multiplexer überwacht acht HSD-Kanäle, indem er alle 32 µs das Stromabtast-Signal (Current Sense; CS) und/oder die digitalen Statussignale auswertet. Diese Echtzeit-Diagnose berücksichtigt stets, ob sich der HSD im eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustand befindet. Der daraus resultierende synchrone Prozess verhindert ein falsches Diagnoseresultat beim Anlegen eines PWM-Signals. Darüber hinaus kann beim ersten Einschalten kalter Glühlampen eine programmierbare Austastzeit eingefügt werden, die ein ungewolltes Ansprechen der Überstromerkennung infolge des hohen Einschaltstroms verhindert (Bild 3).

Die Open-Load- und Überlast-Ansprechschwellen der analogen HSDs lassen sich per SPI über einen weiten Ausgangsstrombereich (von 10 mA bis zu einigen zehn Ampere) konfigurieren. Damit eignet sich der Baustein für beliebige HSDs mit Current-Sense-Funktion, unabhängig vom Verhältnis zwischen dem Ausgangsstrom und dem vom CS-Pin ausgegeben Strom. Ein Fehler in einem der HSDs wird mit dem Global Error Flag, im zugehörigen Statusregister und am Fault-Pin signalisiert, sobald der Fehlerzustand länger als 64 µs bestehen bleibt. Kurzzeitige Fehler von weniger als 50 µs Dauer (d.h. ISO-Pulse 2 und 3) werden dagegen ausgefiltert, sodass fehlerhafte Störungsmeldungen vermieden werden. Die Diagnoseaufgaben des Mikrocontrollers unter normalen Umständen beschränken sich auf die einfache Überwachung des Fault-Pins oder des Global Error Flag.

Während der L99PD08 eine umfassende, autonome und zuverlässige Diagnose des angeschlossenen Verbrauchers vornimmt, hat der Mikrocontroller dank des „Current Sense Multiplexer“-Pins (MUX_ST_CS) dennoch die Möglichkeit, das Current-Sense-Signal jedes der acht HSD-Kanäle direkt zu überwachen. Vier Stromverstärkungen und vier Stromteilerfaktoren ermöglichen eine Überwachung der HSD-Ausgangsströme, obwohl für alle HSDs nur ein einziger Stromabtastwiderstand und derselbe Analogeingang des Mikrocontrollers verwendet wird. Diese Eigenschaft sorgt für die Kompatibilität zu LEDs und Glühlampen und verringert den Aufwand an externen Bauelementen und Mikrocontroller-Pins.