DRV8872-Q1: 關於PROTECTION CIRCUITS中的"Overcurrent protection trip level"與"Thermal shutdown temperature"範圍

Part Number: DRV8872-Q1

各位TI先進 您好,

關於馬達驅動IC DRV8872-Q1的保護設計中,有以下兩個項目與閥值範圍:

‧ Overcurrent Protection (OCP),Overcurrent protection trip level :3.7A(min)、4.5A(type)、6.6A(max)

‧ Thermal Shutdown (TSD),Thermal shutdown temperature :155℃(min)、180℃(type)

請問為何不是只有1個閥值,而是提供一個範圍?

例如:短路時電流瞬間5.5A,OCP要不要啟動呢?是要判定因為3.7A還是4.5A啟動OCP呢?   

           再高一點10A(or100A)時,是因為6.6A閥值啟動嗎?  對於OCP的啟動要如何說明呢?

           溫度快速上升到170℃時,會啟動TSD嗎? 那換成慢慢上升時,一到達155℃就會立即啟動TSD嗎?還是會繼續上升到180℃才啟動TSD呢?

希望各位大神、先進可以幫忙確認這兩個判定保護條件,為什麼要有範圍?

感謝您。

  • 您好!
    关于DRV8872-Q1的保護设计中的OCP和TSD的閥值範圍,提供範圍而不是单一閥值的原因通常与产品的制造公差、应用环境差异以及设计灵活性有关。
    对于Overcurrent Protection (OCP):
    OCP的閥值范围(3.7A(min)、4.5A(type)、6.6A(max))意味着在实际应用中,由于制造工艺、温度和其他因素的影响,实际的过流保护触发点可能在这个范围内变化。

    通常,“type”值代表在标准测试条件下(Typical limits apply for TA = 25°C and VVM = 24 V)典型的触发电流值,而“min”和“max”则分别代表可能的最低和最高触发电流值。
    在您提到的例子中,如果短路时电流瞬间达到5.5A,那么根据OCP的閥值范围,很可能OCP会触发。但具体是否触发还取决于实际的产品的制造公差影和当时的条件(如温度)。您不能简单地根据一个特定的閥值(如3.7A或4.5A)来判断,而应该考虑整个范围。
    对于更高的电流,如10A或100A,由于这些值远超过最大閥值6.6A,因此可以确信OCP会触发。但具体的触发时间和行为可能还受到其他因素的影响。
    对于Thermal Shutdown (TSD):
    TSD的閥值范围(155℃(min)、180℃(type))同样考虑了制造公差和应用环境。当温度达到或超过这些閥值时,TSD将触发,以保护电路免受过热损坏。关于TSD的触发温度,它通常有一个范围,而不是一个固定的点。这是因为热保护机制的设计是为了应对不同的环境和操作条件。
    如果DRV8872-Q1的温度迅速上升到170℃,那么很有可能在达到或稍微超过这个温度之前,TSD功能就会被激活。这是为了防止驱动器在短时间内受到过高的热应力。当温度慢慢上升时,一旦达到或超过“min”閥值(即155℃),DRV8872-Q1可能会允许温度上升到稍高于其设计的TSD触发点,但具体的触发温度仍然取决于其内部热传感器的特性和校准。
    “type”值通常用于标准条件下的参考,而“min”和“max”值则提供了更广泛的工作条件下的预期行为范围。这种设计灵活性允许产品在不同应用和环境条件下都能提供可靠的保护。
    总结来说,提供范围而不是单一閥值是为了考虑到产品的制造差异、应用环境的不确定性以及设计的灵活性。在实际应用中,应根据具体的应用条件、产品特性和测试结果来确定是否触发这些保护机制。

    关于DRV8872-Q1 OCP和TSD的具体介绍在DRV8872-Q1 datasheet第十页“7.3.5.2 Overcurrent Protection (OCP)”和“7.3.5.3 Thermal Shutdown (TSD) ”

    DRV8872-Q1 汽车类具有故障报告功能的 3.6A 刷式直流电机驱动器 datasheet (ti.com.cn)

  • Lydia 您好

    再請問一下,Thermal Shutdown (TSD)的溫度量測,

    現在因沒有辦法量到DIE的中心點溫度Tj,只能在IC封裝表面黏上溫度SENSOR線量到Tc,以及環境溫度Ta約50度(沒有外部干擾,穩定的溫測環境)

    得到的結果:在輸出拉載2.1A時,封裝外殼Tc溫度約120度,示波器的電流波形出現快速ON/OFF切換,此時溫度穩定於120度,在拉升2.2A時溫度開始些微下降達到穩定。

    請問:這是TSD的保護啟動了嗎? 如何判定溫度已經達到TSD的閥值?

    謝謝。

  • 您好

    从您提供的信息来看,在输出拉载2.1A时,封装外壳Tc温度达到约120度,并且示波器的电流波形出现快速ON/OFF切换,这表明芯片可能正在经历热保护机制。

    数据表中有一个计算功耗的公式。它位于11页“8.2.2.2 Drive Current”。 

    DRV8872-Q1 汽车类具有故障报告功能的 3.6A 刷式直流电机驱动器 datasheet (ti.com.cn)

    您可以根据您的电流,最大 Rdson 计算出的功耗。

    再根据下面这个公式:

    Tj (junction) = Ta (ambient air temp) + theta-ja * Power dissipated 

    数据表中的 Theta-ja = 41.7 C/W。  

    对于 Ta = 50C,这意味着结点有可能超过 180C。  

  • Lydia 您好,

    使用您說的SPEC內的公式計算結果,Tj推估達到170度,是有可能以觸發TSD 155度的閥值。
    感謝您的指導與說明。
    謝謝。

  • Lydia 您好,

    方便請問您是TI的工程師或是FAE嗎?