ZHCAFR4 September 2025 TPS2HCS08-Q1 , TPS2HCS10-Q1
设计人员认为很有用的另一项功能是能够检测高侧开关输出端的开路负载或断线。在禁用器件时执行此操作很简单。在 VBB 与 VOUT 之间放置一个弱上拉电阻,并使用集成比较器测量上拉电阻上的压降。如果该压降小于 2V(即 VBB – VOUT < 2V),则器件会确定存在开路负载故障。所有 TI 高侧开关和电子保险丝都使用上述方案集成了开路负载检测功能。
不过,在启用了器件的情况下尝试测量开路负载时,此任务会变得更加困难。使用与关断状态开路负载检测相同的电路是不可行的,因为启用器件后,VOUT 需要始终接近 VBB。相对的,这时可以测量负载电流,如果该值低于特定阈值,则器件会报告开路负载故障。部分 TI 高侧开关采用这种方法,但这会带来两个问题。首先,被视为开路负载的电流由应用决定。在典型应用中,标称负载电流大于 1A,且输出电流 <20mA 时,则视为开路负载。但是,如果标称负载电流小于 20mA,则器件会始终报告开路负载故障,这是不可接受的。其次,随着 FET 导通电阻的降低,精确测量低电流的难度呈指数级增加。因此,对于器件启用时的开路负载检测,设计人员使用电流检测来确定开路负载电流阈值并根据器件电流检测反馈识别故障。
图 2-2 高侧开关开路负载关断检测架构
图 2-3 高侧开关电流检测范围分级