ZHCAAB9E February   2021  – March 2021 TPS1H000-Q1 , TPS1H100-Q1 , TPS1H200A-Q1 , TPS1HA08-Q1 , TPS25200-Q1 , TPS27S100 , TPS2H000-Q1 , TPS2H160-Q1 , TPS2HB16-Q1 , TPS2HB35-Q1 , TPS2HB50-Q1 , TPS4H000-Q1 , TPS4H160-Q1

 

  1.   商标
  2. 1引言
  3. 2驱动电阻性负载
    1. 2.1 背景
    2. 2.2 应用示例
    3. 2.3 为何使用智能高侧开关？
      1. 2.3.1 精确的电流检测
      2. 2.3.2 可调电流限制
    4. 2.4 选择合适的智能高侧开关
      1. 2.4.1 功率耗散计算
      2. 2.4.2 PWM 和开关损耗
  4. 3驱动电容性负载
    1. 3.1 背景
    2. 3.2 应用示例
    3. 3.3 为何使用智能高侧开关？
      1. 3.3.1 电容性负载充电
      2. 3.3.2 减小浪涌电流
        1. 3.3.2.1 电容器充电时间
      3. 3.3.3 热耗散
      4. 3.3.4 电容性浪涌期间的结温
      5. 3.3.5 过热关断
      6. 3.3.6 选择正确的智能高侧开关
  5. 4驱动电感性负载
    1. 4.1 背景
    2. 4.2 应用示例
    3. 4.3 为何使用智能高侧开关？
    4. 4.4 导通阶段
    5. 4.5 关断阶段
      1. 4.5.1 退磁时间
      2. 4.5.2 退磁期间的瞬时功率损耗
      3. 4.5.3 退磁期间耗散的总能量
      4. 4.5.4 测量精度
      5. 4.5.5 应用示例
      6. 4.5.6 计算
      7. 4.5.7 测量
    6. 4.6 选择正确的智能高侧开关
  6. 5驱动 LED 负载
    1. 5.1 背景
    2. 5.2 应用示例
    3. 5.3 LED 直接驱动
    4. 5.4 LED 模块
    5. 5.5 为何使用智能高侧开关？
    6. 5.6 开路负载检测
    7. 5.7 负载电流感测
    8. 5.8 恒流源
      1. 5.8.1 选择正确的智能高侧开关
  7. 6附录
    1. 6.1 瞬态热阻抗数据
    2. 6.2 退磁能量特性数据
  8. 7参考文献
  9. 8修订历史记录

5.7 负载电流感测

开路负载检测能够确定是否存在断线或故障模块，但无法确定局部故障。在许多应用中，LED 配置为多串并联，如图 5-2 所示。在这种情况下，重要的是需要知道阵列中是否有任何 LED 灯串不工作（即使其余灯串仍然工作）。为了确定这一点，TI 智能高侧开关可以通过对负载电流的精确测量来感测输出电流是否发生了绝对变化，因为这种变化是伴随着灯串故障引起的局部开路而发生的。然后，可使用此信息将局部故障问题传达给 MCU。

例如，假设需要驱动一个由六个 LED 灯串组成的并联阵列，其中每个灯串的电流为 50mA。为了找出六个并联灯串之一出现的开路故障，必须在 ±16% 的精度内感测负载电流。但是，为了获得更佳的效果，可以假设系统在常见 LED 灯串电流消耗、ADC 数字化和其他寄生元件方面具有额外的 ±5-6% 可变性，因此精度最好在 ±10% 以内。这意味着智能高侧开关电流测量值必须在负载电流范围内精确到 ±3-4% 以内。TPS2H160-Q1 和 TPS2H000-Q1 等器件的电流感测精度符合这一要求，并且能够提供绝对电流测量值，且其精度足以诊断单个 LED 灯串故障。表 5-1 所示为这两个器件以及它们在给定负载电流下的电流感测精度。

表 5-1 典型多串阵列负载电流下的最大电流感测精度
器件负载电流电流感测精度
TPS2H160-Q1300mA±4%
TPS2H000-Q160mA±3%

负载电流感测使设计人员能够确保整个 LED 阵列而不仅仅是其中一部分可以正常工作，从而提高了诊断能力。进而，还可以提高系统的整体可靠性并有助于进行预测性维护。