ZHCAG95 October   2026 TAS5815

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1D类功放过流保护原理介绍
  4. 2常规OC问题分析以及解决方案
    1. 2.1 软件配置
    2. 2.2 硬件配置
  5. 3假 OC 问题分析以及解决方案
  6. 4小结
  7. 5参考文献

假 OC 问题分析以及解决方案

除了常规的OCP问题外,还有一类常见的OCP类型便是Fake OC,也就是假OC,故名思意便是实际电感电流没有触发到过流阈值,但是由于该电流检测机制在某些特殊场景下导致检测结果异常偏大,从而触发内部OC保护。

Fake OC 触发的核心条件是低频高幅度信号输入且输出阻抗比较大的情况下,最极端的场景便是在输出开路时输入高幅值低频率信号,这时真实负载电流为0,但是却会误触发系统过流保护. 该误触发的根本原因在于BST自举电容充电不足,导致高侧管M1的栅极驱动电压 (BST - OUT) 异常下降,使M1无法完全导通,Rdson 大幅升高。由于OC检测电路基于 Vsense = Iout x Rdosn 进行电流采样, Rdson 的异常升高使得采样电压虚高,最终超过OC阈值触发误保护。

如 图 2-1 从D类功放内部架构和MOS开关波形展示了 OC的基本原理,BST电容需在PWM低电平期间(低侧管M2导通时)通过自举二极管充电。在大音频幅度条件下,PWM占空比接近100%,低电平时间极短,BST电容充电时间严重不足;在低音频频率条件下,高占空比状态持续时间更长,BST电容在长时间内得不到有效补充而持续放电,电压持续下跌;在高负载阻抗条件下,开关节点的RC时间常数增大,PWM上升沿和下降沿变缓,进一步压缩了BST电容的有效充电窗口。三个因素相互叠加,共同造成BST电压的严重跌落。

 LM5145 Fake OC 触发原理示意图 图 3-1 LM5145 Fake OC 触发原理示意图

对于这类OC问题的解决方案,最直接的便是增大BST电容容值,提升储能能力,从而延缓电压跌落。当然,基于这个原因,在芯片内部强制插入最小低电平时间以及对 BST 电压进行实时监测或者引入OC 检测引入温度/电压补偿,根据 BST 实际电压动态调整 OC 阈值,都可以对这类假OC问题进行解决。