STMicroelectronics L99H92汽車半橋前置驅動器以單H橋或雙獨立半橋配置驅動四個外部N溝道MOSFET晶體管,用于汽車應用中的DC電機控制。 還集成了兩個可自由配置的電流檢測放大器。在低功耗模式(待機模式)下,電流消耗小于5μA???a href="http://qiaming.cn/v/tag/1315/" target="_blank">編程柵極驅動電流可最大限度地降低EMI。每個柵極驅動器均可獨立監(jiān)控其外部MOSFET漏極-源極電壓,以發(fā)現故障情況??删幊探徊骐娏鞅Wo時間可避免每個半橋的高側和低側激活并發(fā)。
數據手冊:*附件:STMicroelectronics L99H92汽車半橋前置驅動器數據手冊.pdf
STMicroelectronics L99H92具有兩個斷態(tài)診斷比較器,可檢測潛在的接地短路、電池短路或開路負載情況。集成的標準串行外設接口 (SPI) 可控制器件并提供診斷信息。附加的DIAGN輸出引腳可在設備出現故障時以比SPI通信更快的速度向微控制器發(fā)出警報。L99H92器件具有診斷和保護功能,例如電源電壓監(jiān)控、電荷泵電壓監(jiān)控、過流保護、溫度警告和過熱關斷。該器件采用TQFP32和QFN32封裝,均帶有裸露焊盤。QFN32具有可濕性側翼,便于目測檢查焊點。
特性
- 符合 AEC-Q100
- 電源工作電壓范圍為4.51V至28V(柵極驅動器工作電壓為5.41V)
- 3.3V/5V兼容I/O
- 連接到微控制器、故障安全輸入和VDD的所有引腳均可耐受電池暴露
- 雙半橋驅動器與標準電平閾值NMOSFET兼容
- 可配置的全橋或雙獨立半橋控制,全橋控制時可編程再循環(huán)路徑
- 兩級電荷泵支持100% PWM占空比,電池電壓低至5.41V
- 高側和低側最小V
GS=6.2V,在VDH=5.5V且電荷泵負載電流(I ~CPLOAD~ )等于5mA時 - 高側和低側最小V
GS=8.2V,在VDH≥8V且電荷泵負載電流(ICPLOAD)等于10mA時
- 高側和低側最小V
- 電荷泵輸出可用于驅動外部反向電池NMOSFET保護
- 可編程柵極驅動電流(高達170mA),用于輸出電壓壓擺率控制
- 可編程漏源監(jiān)控,用于過流保護和可編程交叉電流保護時間(死區(qū)時間)
- 斷態(tài)診斷模式下的開路負載和輸出短路檢測
- 用于控制和診斷的SPI (ST SPI 4.1)
- 可編程診斷輸出
- 2個獨立的電流檢測放大器
- 過熱預警和關斷
- 模擬和數字電源輸入過壓/欠壓保護
- 異步且獨立于邏輯的故障安全輸入可關閉所有MOSFET
- 低靜態(tài)電流
- 支持高達ASIL B的隨機硬件故障
- QFN32(帶可濕性側翼)或TQFP32 (7mm x 7mm) 封裝選項
- 符合RoHS指令的器件
框圖

應用原理圖

L99H92:面向汽車電機控制的高集成度半橋前置驅動器
主要特性
L99H92具備以下突出特性:
- 寬電壓工作范圍 :VS供電電壓4.51V至28V,柵極驅動器從5.41V開始工作。
- 高兼容性 :3.3V/5V兼容I/O,所有引腳均支持電池暴露耐受。
- 雙半橋驅動 :支持全橋或雙獨立半橋控制,可編程續(xù)流路徑。
- 雙級電荷泵 :支持100%占空比PWM操作,最低至5.41V電池電壓。
- 可編程柵極驅動電流 :最高170mA,支持輸出電壓斜率控制。
- 全面的診斷與保護 :
- 漏源電壓監(jiān)測(過流保護)
- 關斷狀態(tài)診斷(開路/短路檢測)
- 過溫預警與關斷
- 電源過壓/欠壓保護
- 雙路獨立電流檢測放大器 :增益可編程(10/20/50/100),支持高邊、低邊或在線電流檢測。
- 功能安全支持 :滿足ASIL B等級要求。
系統(tǒng)結構與引腳配置
L99H92提供兩種封裝:QFN32(5x5 mm)和TQFP32(7x7 mm),均帶有散熱焊盤。其主要引腳包括:
VDH:高側驅動器電源VS:系統(tǒng)電源輸入VDD:I/O和電流檢測放大器輸出級電源GHx/GLx:高側/低側柵極驅動輸出SHx/SLx:高側源極/低側源極監(jiān)測CSIx+/CSIx-:電流檢測放大器輸入CSOx:電流檢測輸出DIAGN:診斷輸出FSINB:異步故障保護輸入
關鍵功能詳解
1. 電荷泵與柵極驅動
L99H92集成雙級電荷泵,使用兩個外部飛電容和一個輸出電容,可在低至5.41V的電池電壓下提供足夠的柵極驅動電壓。柵極驅動電流可通過SPI編程,實現EMI優(yōu)化和開關損耗控制。
2. 電流檢測放大器
設備集成兩個獨立的雙向電流檢測放大器,支持高邊、低邊或在線檢測方式。增益可獨立設置為10、20、50或100倍,輸出偏置可配置為VDD/2或VDD/22,適用于多種電流采樣場景。
3. 診斷與保護機制
L99H92提供多重診斷與保護功能:
- 漏源監(jiān)測 :實時監(jiān)測MOSFET導通狀態(tài),檢測過流事件。
- 關斷狀態(tài)診斷 :在MOSFET全部關閉時檢測開路、短路至地或電池。
- 電源監(jiān)測 :VS、VDH、VDD的過壓/欠壓保護。
- 溫度管理 :過溫預警與關斷保護。
- 看門狗 :窗口看門狗監(jiān)控MCU狀態(tài),支持長開窗和關閉窗時間配置。
4. 故障保護與安全狀態(tài)
- FSINB引腳 :異步故障保護輸入,可立即關閉所有MOSFET。
- SPI接口 :支持設備狀態(tài)讀取、控制寄存器配置及故障標志清除。
- DIAGN引腳 :快速指示故障狀態(tài),無需SPI輪詢。
應用場景
L99H92適用于多種汽車電機驅動場景,包括:
- 天窗控制系統(tǒng)
- 電動尾門驅動
- 側滑門驅動
- 車窗升降器
- 座椅安全帶預緊器
- 電子駐車系統(tǒng)
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