AN143 - MPQ6526/MPQ6524/MPQ6523负载开路检测
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简介
MPQ6526系列是MPS提供的多通道半桥驱动器，它提供全面的保护功能，包括短路保护、欠压保护、过温保护和负载开路保护。本应用说明将介绍其负载开路检测功能。
电路综述
MPQ6526、MPQ6524 和 MPQ6523 的负载开路监控由输入数据寄存器的第 13 位，即OLD（负载开路检测）位控制。图 1 展示了每个输出驱动器的负载开路检测电路。
图1: 负载开路检测电路
- 当OLD 位设置为低电平（LOW）时，负载开路检测功能开启。在这种工作模式下，为每个下管开关 (ILSx)提供的下拉电流 (Isink) 将被激活。当电压 (VLSx) 低于输出级的负载开路检测阈值时，即检测到负载开路情况。
- 当检测到负载开路时，输出数据寄存器中相应的输出位 LSx 将被设置为高电平（HIGH）。
- 当OLD 位设置为高电平（HIGH）时，负载开路检测功能被禁用。
针对不同负载配置的负载开路检测
针对不同的负载配置情况，本文将提供详细的负载开路检测解决方案。
1. 单端上管负载开路
在图 2所示的上管负载配置中，负载开路情况可以被直接检测出来。在这种情况下，如果连接的负载断开，则被激活的负载开路检测位 (OLD = 0) 将通过相关输出(OUTx)的专用下管输出寄存器 (LSx) 指示出上管负载开路。
图2: 上管负载配置
如果 LSx = 1，则上管负载开路；相反，如果 LSx = 0，则上管负载正常连接。
2. 单端下管负载开路
但在如图 3 所示的下管负载配置中，无法监测到下管负载开路情况。在这种情况下，无论负载处于开路还是正常状态，激活开路检测(OLD = 0)后得到的结果都相同，相关输出 (OUTx) 的相应输出位始终不变，即LSx =0和HSx = 1。
图3: 下管负载配置
3. H桥配置
在图 4 所示的 H 桥配置下，负载开路情况可以被直接监测到。在这种情况下，需要两个步骤来测试负载开路。首先，关断所有上管(HSx/HSy) 和下管 (LSx/LSy) 驱动器；此时，两个钳位上的电压都将被拉低。接下来，关断两个下管驱动器，打开一个上管驱动器（HSx 或 HSy）。由于直流电机具有相对较低的内阻，因此无效上管输出电压应与有效上管输出电压处于同一电位。在负载开路的情况下，如果有效上管输出为“0”，则无效下管输出寄存器将报告“1”；如果有效上管输出为“1”，则无效上管输出寄存器将报告“0”。反之，如果连接了负载，则两个下管输出都将报告“0”，两个上管输出都报告“1”。
图4: H桥负载配置
H桥负载开路测试的寄存器配置如下：
- 步骤 1，将所有驱动器设置为OFF：
- 输入寄存器命令： OLD = 0, HSx = 0, LSx = 0, HSy = 0, LSy = 0
- 输出寄存器结果: LSx = 1, LSy = 1 表示 LSx/LSy “负载开路”，为预期结果
- 步骤 2，将HSy设置为ON：
- 输入寄存器命令： OLD = 0, HSx = 0, LSx = 0, HSy = 1, LSy = 0
- 输出寄存器结果： LSy=0, LSx=0 (or HSy = 1, HSx = 1) 表示“电机已连接”; LSy=0, LSx=1 (or HSy = 1, HSx = 0) 表示“电机已断开”
设计总结
对MPQ6526 系列来说，当负载开路检测位 (OLD)设置为低电平时，负载开路检测功能启用。在这种模式下，为每个下管开关提供的下拉电流都被启动。当检测到负载开路时，输出数据寄存器中的相应输出位（LSx 或 HSx）将给出指示。使用本应用说明可以测试不同负载配置下的负载开路情况。
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