VIPower M0-7产品热保护和限流机制（一）

VIPower M0-7作为汽车级高边功率开关，应用在汽车底盘、动力总成、车身电子等重要领域，为外部设备提供功率驱动能力。那么热耗散和故障保护是其必须重视的功能，VIPower M0-7有着极其完善的热保护和电流钳位机制，目的在于一旦产品出现短路或过流时，能迅速做出调整，以确保温度和电流在合理范围内耗散，这样既能保护芯片和产品不受损坏，也能保证行车安全
以VND7E025AJ为例（其它M0-7产品基本拥有相同机制）

• FaultRST pin对保护机制的控制
   

FaultRST pin是VND7E025AJ的输入pin脚，兼容3.3和5V CMOS电平。引脚定义：低电平有效，故障时解锁output，若该引脚一直保持为低，则处于自动重启模式。

MCU可通过IO口控制FaultRST pin引脚电平。当FaultRST pin电平为高时，一旦发生过热、过流故障，芯片瞬间关断OUTPUT，并栓锁，直至MCU给FaultRST pin一个低电平信号后方可解锁。这就可以在第一时间实现关断保护，并给MCU足够判断分析时间和重启OUTPUT的权利。当FaultRST pin电平为低时，芯片发生故障会关断，但满足重启条件后又会自动重启，该状态为自动重启模式。

• Power limitation

• 这种机制是通过检测芯片结点和芯片壳体之间的温差，一旦温差超过ΔTj（60℃），则认为结点升温过快（快到来不及传递到芯片壳体，所以造成了超过60℃的温差），此时芯片会迅速关断OUTPUT。当FaultRST = High，OUTPUT被栓锁，不允许再打开；当FaultRST = Low时，进入自动重启模式。该保护是防止快速热瞬变效应，从而减少热机械疲劳

  保护机制见下图

• Thermal shutdown

  芯片结点温度超过Ttsd（通常为175℃）时，芯片自动关断OUTPUT。FaultRST = Low时，一旦温度降低到Tr（重启温度，一般为140℃左右），OUTPUT重新打开。FaultRST = High时，保持关断状态

• Current limitation

一旦汽车上出现短路，电瓶电流可以达到上百安，这样的电流直接通过M0-7芯片是致命的，可能瞬间烧坏产品甚至引起火灾。所以Current limitation机制是必要的存在，M0-7有两个Current limitation值，分别是I-limh和I-liml。I-limh是最大限流值（VND7E025AJ的值为61A），即不管外部怎样短路，芯片只允许61A的最大电流。I-liml是最小限流值（VND7E025AJ的值为25A），当芯片温度达到Ttsd关断时，芯片将限制最大电流在25A，参数和保护机制见下图

以上是VIPower M0-7产品在热和电流上的保护策略和机制，这些保护机制可以单独被触发。当然，在实际应用中，产品外部出现不可预见的短路故障，往往会使芯片过热和过流同时发生的，所以上述这些机制会在独立职责的同时，相互配合做出更快更有效的保护机制。