ZHCUBV3 March   2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 主要产品
      1. 2.3.1 TMCS1123
      2. 2.3.2 ADS7043
      3. 2.3.3 AMC1035
      4. 2.3.4 REF2033
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 霍尔效应电流传感器原理图设计
    2. 3.2 模数转换器
      1. 3.2.1 Δ-Σ 调制器
        1. 3.2.1.1 共模电压限制
        2. 3.2.1.2 输入滤波
        3. 3.2.1.3 用于连接 MCU 的接口
      2. 3.2.2 12 位 SAR ADC
        1. 3.2.2.1 共模电压限制
        2. 3.2.2.2 输入滤波
        3. 3.2.2.3 用于连接 MCU 的接口
    3. 3.3 电源和基准电压
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试设置
      1. 4.3.1 注意事项
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 直流性能
        1. 4.4.1.1 模数转换后的输出电压噪声和 ENOB
        2. 4.4.1.2 线性度和温漂
      2. 4.4.2 交流性能
        1. 4.4.2.1 SNR 测量
        2. 4.4.2.2 延迟测试
      3. 4.4.3 PWM 抑制
      4. 4.4.4 过流响应
      5. 4.4.5 相邻电流抑制
      6. 4.4.6 电源抑制比
      7. 4.4.7 数字接口
  11. 5与竞争对手器件的性能比较
    1. 5.1 有效位数
    2. 5.2 延迟
    3. 5.3 PWM 抑制
  12. 6设计和文档支持
    1. 6.1 设计文件
      1. 6.1.1 原理图
      2. 6.1.2 BOM
      3. 6.1.3 PCB 布局建议
        1. 6.1.3.1 布局图
    2. 6.2 工具与软件
    3. 6.3 文档支持
    4. 6.4 支持资源
    5. 6.5 商标
  13. 7作者简介

4.4.4 过流响应

为了生成高电流脉冲，我们使用了基于 GaN 的半桥电路 LMG3422EVM。测试设置的总体布局图如图 4-16 所示。

LMG3422EVM 具有两个 LMG3422 600V GaN 场效应晶体管 (FET)，在半桥配置中集成了驱动器和保护，具有所有必要的偏置电路和逻辑或电源电平转换。GaN 半桥产生了高压摆率输出电压脉冲，并使用了电流限制电阻器来设置输出电流的峰值。

GUID-20240201-SS0I-HNDN-FTCL-QHZSCLJKMBQZ-low.svg图 4-16 过流响应测试设置

为了验证 OC 阈值，我们调整了直流母线电压，以将所需的峰值电流注入 TMCS1123。图 4-17 和图 4-18 中显示了相应结果。信号 VOUT 是 TMCS1123 霍尔传感器的模拟输出电压。VOC 是模拟输入，可将过流阈值设置为 37A。OC 是低电平有效的数字输出，该输出在检测到过流时变为低电平。当峰值电流为 36.8A 时，不触发 OC，当电流增加到 37.2A 时，将触发 OC，因此阈值约为 37A。

GUID-20240201-SS0I-Q3CG-LB3K-DCGLK4J2BBMZ-low.png图 4-17 OC 阈值检查（峰值电流 = 36.8A）
GUID-20240201-SS0I-BZ4P-R43J-3ZDQJQRDQQM4-low.png图 4-18 OC 阈值检查（峰值电流 = 37.2A）

接下来，持续增大峰值电流并观察 OC 波形。在图 4-19 中，峰值电流为 37.2A，当电流达到 36.8A 时，将触发 OC。在图 4-20 中，峰值电流为 57.6A，当电流达到 37.2A 时，将触发 OC。电流上升期间，VOC 略有下降，从 1.2V 降至 1.16V，这意味着理论阈值从 40A 降至 38.7A。实际阈值为 37A，在数据表中的阈值容差范围内。该测试表明 TMCS1123 的过流响应时间非常快，在电流达到阈值时会立即触发 OC。

GUID-20240201-SS0I-8X7R-S2N4-2MCVJJN06QD4-low.png图 4-19 OC 响应测试（峰值电流 = 37.2A）
GUID-20240201-SS0I-SS6G-WL5D-5CTHZ9PZS6ZP-low.png图 4-20 OC 响应测试（峰值电流 = 57.6A）

观察发生 OC 事件后的 TMCS1123 输出电压行为，结果图 4-21 如所示。VOUT 在发生 OC 事件后开始下降 68ns。

GUID-20240201-SS0I-LFV1-N6RD-5RZQJMVGHSRJ-low.png图 4-21 发生 OC 事件后的 VOUT 恢复时间