安全转矩关闭设计示例

电机驱动级是许多工业工艺中的关键元件，尤其在注重安全性的环境中更为重要。许多机器人在与人类协同工作时依赖电机驱动。在电机驱动应用中，当检测到潜在的危险状态时，必须采取适当措施，安全地关闭系统。某些情况下（如表 1 所列示的情况），可能会导致电机突然进入危险的运行状态。

为了实现电机的安全运行，设计安全转矩关闭电路是一个关键环节。每个电机驱动系统都包含一个功率级电路，该电路通常包括栅极驱动器、电源轨，还可能包括隔离元件。使用电压监控 IC 来监控栅极驱动器和功率级的电源轨，对确定系统的功能安全等级至关重要。图 5 是一个满足 SIL 2 或 PL d 等级的安全转矩关闭系统方框图的示例。

在图 5 中，可以看到电压监控的多种应用场景：24V 电源的监控，以及功率级中用于 MCU 或现场可编程门阵列的各种隔离输入的监控。这些电压监控方案的硬件容错为零。然而，通过使用 TPS3762 的窗口电压监控功能及其 BIST 特性，即使在这种情况下，系统仍然能够满足 SIL 2 或 PL d 等级的要求。