Die richtige Wahl treffen
Lastregelung mit neuem Treiber und MOSFETs
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Fehlererkennung und -erfassung
Jeder Kanal des NCV7518 verfügt über eine unabhängige Fehlerdiagnose und erkennt Lastkurzschlüsse bei aktiviertem Kanal sowie Kurzschlüsse gegen Masse und eine offene Last bei deaktiviertem Kanal. Der Treiber eignet sich daher für verschiedene Lastarten wie induktive oder ohmsche Lasten und erfüllt verschiedene nationale Standards in Bezug auf umgebungsbedingte Automotive-Tests.
Jede Fehlerart ist mit Fehlerdaten (drei bit pro Kanal) eindeutig kodiert. Diese 3-bit-Kodierung ermöglicht eine Fehlerpriorisierung, sodass die Daten über den schwersten Fehler beim nächsten Lesen des SPI-Ports sofort bereitstehen. Dementsprechend haben Daten über Lastkurzschlussfehler die höchste Priorität, gefolgt von Daten über einen Kurzschluss gegen Masse und über offene Lasten. Der DRNx-Rückkopplungseingang für jeden Kanal vergleicht die Spannung am Drain-Anschluss des externen MOSFET mit verschiedenen internen Referenzspannungen. Schwellenwerte zur Kurzschluss-Erkennung werden über SPI programmiert, und separate Erkennungsreferenzen unterscheiden zwischen den drei Fehlerarten. Ausblende- und Filter-Timer sorgen für einen Ausgleich beim Übergang der Ausgangszustände und für eine Störimpulsunterdrückung.
Ein Lastkurzschluss wird erkannt, wenn eine DRNx-Rückkopplung eines Kanals größer als die gewählte Fehlerreferenz ist, nachdem der Ausblende- oder Filter-Timer abgelaufen ist. Ein Auto-Retry-Modus ermöglicht dem Treiber, sich nach einem Lastkurzschlussfehler automatisch wiederherzustellen. In diesem Modus ist der GATx-Ausgang des betroffenen Kanals für die Dauer der programmierten Fehler-Auffrischzeit deaktiviert. Der Ausgang wird nach dem Ablauf der Auffrischzeit wieder aktiviert, und DRNx wird nach der Ausblendezeit erneut einmal abgefragt. Ist der Fehler immer noch vorhanden, wird der Kanal automatisch deaktiviert. Diese Funktion ist bei Einschaltstromstößen und bei unterbrochenen Fehlern wünschenswert.
MOSFET-Auswahl
Bei der Wahl der MOSFETs muss die maximale Drain-Source-Spannung UDSS des gewählten Bausteins höher sein als die maximal erlaubte Rücklaufspannung, die durch induktive Lasten erzeugt wird, weil der MOSFET als Low-Side-Treiber konfiguriert ist. Bei induktiven Lasten kommen externe Klemmdioden zum Schutz der MOSFETs zum Einsatz. In einem 12-V-System kann die Rücklaufspannung auf maximal 36 V gehalten werden, was eine UDSS von über 40 V erfordert. Eine UDSS von 60 V wäre besser geeignet, wenn die verwendeten Rücklaufspannungssperren 40 bis 50 V Durchbruchspannung aufweisen.
Die Leistungsaufnahme der Last ist ein weiterer wichtiger Faktor bei der Auswahl der MOSFETs. Grundsätzlich verlangt ein höherer Laststrom einen MOSFET mit geringerem Durchlasswiderstand.
Der Autor
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| Nixon Mathew |
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studierte Elektrotechnik am Worcester Polytechnic Institute in Boston. Er startete seine Karriere 2007 als Ingenieur für Hardware und Qualitätssicherung bei Egenera. Bevor er 2008 zu On Seminconductor kam, war er bei Mercury Computer Systems beschäftigt. Bei On Semiconductor ist er derzeit als Product Marketing Engineer tätig.
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