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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 3

Automatische Latch-off-Funktion für bessere Kurzschlussfestigkeit

Sicherheit auf der Baustein- und Systemebene, Ausfalltoleranz und Unempfindlichkeit gegenüber anormalen Lastzuständen werden immer wichtiger. Insbesondere muss ausgeschlossen werden, dass ein Masseschluss der HSD-Ausgänge eine Zerstörung der betreffenden Kanäle nach sich zieht.

Ungeachtet ihres eingebauten Schutzes werden HSDs bei Kurzschlüssen durch thermomechanische Belastungen und Elektromigrationseffekte in Mitleidenschaft gezogen. Je länger die Ansprechzeit ist, umso höher ist die Belastung für den HSD. Wird die Diagnose direkt vom Mikrocontroller ausgeführt, erfolgt die Abtastung des Laststroms oder des digitalen Status des HSD typischerweise in Intervallen von 10 bis 100 ms. Vor der Validierung des Fehlers muss zusätzlich eine Filterung erfolgen, damit eine Falschmeldung, ausgelöst durch kurzzeitige Effekte oder intermittierende Störungen, vermieden wird.

Geht man davon aus, dass ein kurzgeschlossener HSD-Ausgang in drei aufeinanderfolgenden Abtastungen bestätigt wird, beläuft sich die Reaktionszeit, die bis zur Deaktivierung des gestörten Kanals vergeht, auf mindestens 20 ms. Wird dagegen der L99PD08 eingesetzt, verkürzt sich die Ansprechzeit bei einem Masseschluss eines HSD auf unter 100 µs. Die Latch-off-Funktion des L99PD08 bewirkt zudem eine erhebliche Verbesserung der Kurzschlussfestigkeit, ohne dass ein Einwirken des Mikrocontrollers erforderlich ist. Evaluierungen unter den von der AEC-Q100-012-Norm festgelegten Bedingungen, ergaben gegenüber der direkten Steuerung des HSD durch den Mikrocontroller bei -40 °C einen Verbesserungsfaktor von über 300, verglichen mit einem Long-Pulse-Test (300 ms bis zum Abschalten).