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圖1：數(shù)字電源的典型實(shí)施方案 圖1是數(shù)字控制電源的典型實(shí)施方案。圖中左側(cè)數(shù)字電源控制器通常的工作電壓為3.3V。由于控制器設(shè)計中采用了數(shù)字低電壓處理方法，出于對穩(wěn)定性及噪聲的考慮，不能直接使用該數(shù)字控制器驅(qū)動MOSFET。控制器與功率級之間的接口由MOSFET驅(qū)動器提供。通常由MOSFET驅(qū)動器接收PWM或數(shù)字控制器的輸出信號，然后將其轉(zhuǎn)換為適于高效開、關(guān)MOSFET的高電流信號。如果控制器信號受到干擾或出錯，則普通MOSFET驅(qū)動器將無法提供任何保護(hù)功能。MOSFET驅(qū)動器將能夠保護(hù)功率級免受因干擾驅(qū)動信號而導(dǎo)致的重大故障。MOSFET驅(qū)動器內(nèi)置的超高速電流感應(yīng)比較器提供了功率級保護(hù)。圖2為相關(guān)結(jié)構(gòu)圖。 圖2：MOSFET驅(qū)動器結(jié)構(gòu)圖 集成的超快速電流限制功能 MOSFET驅(qū)動器接收到來自數(shù)字控制器的邏輯電平輸入信號，然后將其轉(zhuǎn)換為±4A的高電流MOSFET柵極驅(qū)動信號，并連接至功率級。該驅(qū)動器提供了具有可編程閾值及數(shù)字輸出電流限制標(biāo)記的周期性電流限制功能，主機(jī)控制器通過監(jiān)測電流標(biāo)記，可以選擇合適的算法并得出所需的限流配置參數(shù)(Profile)。當(dāng)出現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)不能及時針對故障做出響應(yīng)的情況時(極少發(fā)生)，該項(xiàng)快速(25ns)周期性電流限制保護(hù)功能就會關(guān)閉功率級。本地過電流保護(hù)功能的主要優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)數(shù)字控制器中的軟件代碼損壞或終止運(yùn)行時，MOSFET器件能夠?qū)β始壧峁┍Ｗo(hù)。如果控制器PWM輸出保持高電流，本地電流檢測電路將在出現(xiàn)過電流情況時關(guān)閉驅(qū)動器輸出。系統(tǒng)很可能進(jìn)入重試模式，因?yàn)榇蠖鄶?shù)DSP及微控制器均配備有板上看門狗、掉電復(fù)位等監(jiān)控外設(shè)，可以在運(yùn)行不正常時重新啟動器件。但是這些外設(shè)的反應(yīng)速度通常較慢，無法保護(hù)功率級不受損壞。MOSFET的電流限制比較器為功率級提供了所需的快速保護(hù)功能。 通過在電流限制(ILIM)引腳施加所需的閾值電壓，可在0.25V至1.0V的范圍內(nèi)隨意設(shè)置電流限制閾值。可以使用電阻分壓器或者數(shù)字控制器加數(shù)模轉(zhuǎn)換器來施加該電壓。在任何情況下，最大閾值電壓已在內(nèi)部限定為1.0V，而外部電壓設(shè)定超過1.0V時無效，這就為D/A轉(zhuǎn)換器損壞時提供了另一種保護(hù)功能。 |
