【技术】浅析驱动芯片SLM21364的过流保护工作原理及RCIN管脚外接RC电路的选择
本文主要阐述了驱动芯片SLM21364的过流保护触发电路的工作原理，以及RCIN管脚外接电阻电容的选择。
过流保护工作原理
SLM21364通过外部电流检测电阻和ITRP管脚的监控实现系统过流检测和保护功能。图1是SLM21364的过流保护触发电路的典型应用和内部框图。
RCIN管脚外接电阻RRCIN和电容CRCIN，当ITRIP管脚电压大于VIT时，Fault管脚输出为低，此时，RCIN管脚的内部下拉MOSFET（M1）导通，迅速拉低RCIN电压，释放CRCIN的电荷，拉低时间为TRCIN_F。当ITRIP管脚电压小于VIT时，RCIN的内部下拉MOSFET关断， RCIN管脚呈现高阻状态，Vcc电源通过RRCIN对CRCIN充电，当RCIN管脚电压上升到阈值电压（通常为8V）后Fault管脚输出置高恢复， 其中RCIN管脚电压开始充电到Fault管脚置高恢复的时间为TFLTCLR。
RCIN管脚充放电时间
为了正常配置Fault的恢复时间，RCIN在ITRIP管脚开始充电的时刻必须为零电平，需要在ITRIP由高变低前迅速拉低RCIN电平，由图2所示，RCIN的拉低时间为TRCIN_F， 主要由内部下拉MOSFET(M1)的输出电流决定。
图3是RCIN下拉MOSFET（M1）的输出特性曲线，当M1的Drain和Source两端电压Uds比较高时，下拉电流Id呈现电流源特性，主要工作在饱和区。Id电流的大小主要由内部门级电压决定。针对SLM21364的内部设计，M1的饱和电流约为70mA。在Vcc和Id确定的情况下，为了保证RCIN管脚每次正常拉低到零电平，TRCIN_F需小于1μs，则实际应用中应保证CRCIN<2.2nF。
确定CRCIN的大小之后，可以根据Fault管脚置高恢复时间TFLTCLR的需求来选择合适的RRCIN。TFLTCLR的时间是由RCIN管脚的充电时间决定，并由以下公式计算：
实验测试结果
当Vcc=15V，选取RRCIN=200KΩ，CRCIN=1nF，测得RCIN放电实验波形如图4所示：
由公式1计算可得RCIN的拉低时间为：
和图4中测得RCIN的拉低时间216ns是一致的。
上述实例相同条件下，测得RCIN充电实验波形如图5所示：
和图5中测得的FAULT管脚置高恢复时间160μs是一致的。
当Vcc=15V，选取RRCIN=200KΩ，CRCIN=10nF，得RCIN放电实验波形如图6所示：
由于CRCIN取值较大，RCIN管脚在ITRIP触发后下拉速度较慢，且RCIN过流信号维持时间较短，从图中看到RCIN电压并不能完全拉低到零电平就开始充电。这样会导致Fault管脚的恢复时间远远小于设置的时间，带来系统保护风险。如果CRCIN取值过大，或者ITRIP维持时间过小，甚至会出现保护失效的极端现象。
SLM21364的RCIN外接RC电路主要用来配置系统过流保护后的FAULT恢复时间，为了正常配置FAULT恢复时间，需要保证RCIN在RC充电前即过流ITRIP信号下降前下拉到零电平。对于一般的电源系统，过流持续时间在几十μs以下的应用，建议RCIN的放电电容CRCIN<2.2nF，典型值选取1nF。然后再根据FAULT恢复时间需求，确定RCIN的充电电阻RRCIN的大小。
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系列,SILM5350SDDCM-AQ,SILM8243BBCP-AQ,SILM5142SCM-DG,SILM27531HCA-DG,SILM5742FCG-AQ,SILM826X,SILM82XX,SILM5350RBBCA-AQ,SLMI335CG-DG,SILM5150SDC-DG,SILM5350RADCM-AQ,SILM5350FADCM-AQ,SLM883X,SILM5350PGDCM-AQ,SILM42280CN-AQ,SLM2752X,SILM8243GBCP-DG,SLM7888,SILM5350PABCA-DG,SILM5350HABCA-DG,SLMI8230DDCG-DG,SILM6582CB-DG,SILM27624LCA-AQ,SILM5350RGBCA-DG,SLM2181,SLMI8233HBDCG-AQ,SLM27523GB-DG,SLM411A,SLMI8231BDCG-DG,SILM5722FCA-DG,SILM5350FBBCA-AQ,SLMI8235BDCG-DG,SILM5761FCG-DG,SILM5320HBBCA-DG,SILM5766CG-DG,SILM1040SEN-AQ,SLM27211EL-7G,SLM2186,SLM2186CA-DG,SLM2751X 系列,SILM5350MDBCA-AQ,SILM82XX系列,SILM824X,SLM27211,SILM5762CG-DG,SILM8243GBCP-AQ,SLMI8233HBDCG-DG,SILM8245GBCL-AQ,SLMI350DB-DG,SILM8244DBCL-AQ,SILM576X系列,SLMI8233HDDCP-DG,SLM2004SCA-13GTR,SILM5350PBDCM-AQ,SILM5852SHCG-DG,SILM5742FCG-DG,SILM8260AGCS-AQ,SILM8244BBCL-DG,SILM5346TCR-DG,SILM826X系列,SILM5722FCA-AQ,SILM1051SCA-DG,SILM824X 系列,SILM574X 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【选型】国产隔离驱动芯片SLM343与ACPL-W343/TLP5754/FOD8343T功能对比
SLM34x系列是上海数明半导体发布的、国内首款兼容光耦的隔离驱动芯片。封装采用Stretched SO6，保证8.5mm的爬电/间隙距离，最大峰值驱动电流能力达4A，采用业界领先的双电容隔离技术和“OOK”传输技术，可pin-pin 替代国外品牌的光耦隔离驱动。
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提供电机的输出反电势波形测试、驱动芯片输入/输出波形测试服务，帮助您根据具体应用场景来选择适合的电机驱动芯片型号，确保电机驱动芯片能够与其他系统组件协同工作达到最佳效果。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 成都 提交需求>
可定制变压器电压最高4.5KV，高频30MHz；支持平面变压器、平板变压器、OBC变压器、DCDC变压器、PLC信号变压器、3D电源、电流变压器、反激变压器、直流直流变压器、车载充电器变压器、门极驱动变压器等产品定制。
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