应用高侧智能驱动器安全实现车灯负载调节

　　 三、高温和强电流是“杀手”

　　 快速的热瞬间是图片中的一半。当在同一块半导体上装配时，所有的功率半导体工业中的从业人员都会告诉你高温和强电流是杀手。所以当我们仅仅有些保护措施来工作时，零件的温度有可能非常高，并且引发很强的电流。这种现象的失败模型是高渗漏的，使设备不能关闭。如果使开关保持“开”的状态足够长的时间，直到某些如连接线、保险丝、电路板引线或设备上一个焊接点遭到熔化破坏，这样就可以将其从电路板上脱离。

　　 考虑到这个问题，多久才能发现由于束线短路造成的地灯内部出现的故障呢？最初的假设是看到灯泡熄灭了。根据这种假设你会发现，当你确定购买并更换灯泡需要花费一些时间。一旦你更换了灯泡并且发现灯泡并没坏时，你就会搞不明白怎么回事了，就会想到可能是线松了。线松是很麻烦的，而且要花费不少才能解决所以往往就不管它了。所以这个短路负载就会一直存在。

　　 在模型中，仅仅关闭并重复启动短路负载会造成热机械应力失败，保持接通状态还会使设备损坏。那么应该怎么做呢？

　　 四、如何应对短路负载

　　 一旦确定出现了问题，应该采用限制短路负载的驱动器暴露情况。短路负载驱动器可以通过一定的方法进行限制。最好的方法是基本允许用户在每次不能正常输出的点火周期驱动短路负载几次。然后，一旦超过预定的驱动次数，就中止输出直到下一次电池周期。之后通过拆卸负载并将修好的短路负载重新与电池连接，机械师就可以重置计数器了。这种保护策略在允许重复驱动短路负载的同时还可以防止对设备致命的破坏。

　　 另外的保护方法是在快速温度上升或强电流高出现之前，通过检测短路负载的电流来及时关断设备。值得注意的是，使用这种方法可以延长设备的使用寿命。许多高侧驱动器都有类似电流感应反馈的引脚。电流感应反馈引脚是实际输出电流的缩尺表示。连接引脚的感应电阻将把感应电流转化成微控制器A/D转换器可测量的电压。如果微控制器可以及时做出反应，那么就可以在几毫秒内达到热关断温度并将设备关断，这样就可以有效限制热转移了。

　　 最后，模型工程师将会想方设法来延长高侧驱动器的寿命。

　　 五、下一代产品

　　 下一代高侧驱动器能更好的处理有关热应力和强电流高温情况下的问题。这种性能的改善是必要的，因为新的半导体方法都缩小了芯片尺寸来降低成本。在半导体世界中，下一代产品的新品体积都更小，是典型的小封装芯片。对于更小的设备来说，强电流负载短路是即时致命的。由于电源开关的芯片尺寸缩小，象热点容和电流密度的问题对于工程师来说都将是挑战。　　

M05典型处理技术独立的高侧驱动器结构图

　　 在标准元件中可以找到与高侧驱动器匹配的典型的CMOS元件，下一代高侧驱动器应该包括：

　　 错误状态失效；

　　 开通或关断状态下，开路负载检测；

　　 Vcc输出检测；

　　 稳定的漏极开路（open drain）状态输出；

　　 电流和电源限制；

　　 极低的备用电流；

　　 防止对地和Vcc泄漏的保护装置；

　　 极低的电磁灵敏度；

　　 最佳的电磁发射（electromagnetic emission）；

　　 电池反向保护（通过外部元件）；

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