（蓝色V FLT，黄色V IN，红色I OUT，绿色V OUT）
负载到电源电压的过电流和短路是我们在数字输出操作期间必须面对的最严峻的事件。在这些不良事件中，输出级必须能够消散所有相关的能量。除了连接到输出级的负载外，还必须保护其免受可能达到非预期值的电流峰值的影响。
为了在输出到电源电压短路期间安全地管理非常高的电流峰值，在芯片上集成了一个限流模块。结果，仅允许在短时间内出现电流尖峰。只是干预限流电路所需的时间，因此可以使用外部电阻来微调最大输出电流。
硬过载期间相同。但是，内部受限的输出电流还不够。实际上，如果在这段时间内持续出现短路或过载持续时间，那么耗散到设备以及负载中的功率就变得很重要，因此会导致过热，从而损坏设备和/或所涉及的负载。
因此，“非耗散短路块”已内置在芯片上，从而限制了过载通道电流限制条件的持续时间。持续时间称为截止电流延迟时间（T Coff，），由连接在CoD引脚和SGND接地层之间的外部电阻（R CoD）设置。在这段时间之后，通道会在一段时间内处于“关闭”状态，称为功率级重启延迟时间（tres），以避免在过载条件下有大量通道的情况下PCB退化，并减少在两个器件和两个器件中流动的能量。负载。
如果在T Coff期间，过载通道的结温达到内部设定值（T JSD），则结热保护模块（每个通道一个）将这些通道关闭。仅当Tj返回到复位阈值以下时，它们才会重新启动。
可以禁用将CoD引脚与SGND接地层短接的“非耗散短路块”，因此IPS4260L仅激活了结热保护。
（红色V FLT，蓝色I OUT）
在图9和10中，波形报告了短路状态下的一个通道中的输出电流（Iout）和诊断电压（V FLT）。如您在两个图中都可以看到的，在短峰值之后，输出电流被限制为固定值。
此外，在图9中，由于IPS4260L的输入引脚用于诊断目的，因此我们报告相关通道的输出电压和跟随故障电压波形的输入电压。
在图。如图10所示，当禁用“非耗散性短路块”功能时，我们需要迈出第一步，才能使热结点停机。此后，过载通道将关闭，因此将输出限制电流归零。过载通道的诊断信号通常为高，直到热保护干预将其关闭为止，这时，FLT引脚和相关输入引脚中的诊断变为低电平，从而发出热干预信号。当结温T J返回到复位阈值T JSD -T JHYST以下时，正常工作重新开始，并且该周期再次开始。
容性负载行为
（黄色Vout，蓝色Iout，红色Vflt）
IPS4260L还可以毫无问题地驱动电容性负载。它能够驱动具有很高电容的电容器。在图11中，报告了驱动3.3mF / 63V电容器的波形。由于电容大，电容器充电期间的输出电流受到电流限制，因此我们看不到实际的充电电流，而是由电阻器外部设置的限制电流。 T恤后您会看到“非耗散短路保护”干预，因此负载输出的功率以及过载或短路都会被关闭。当电容器几乎完全充满电时，电流将低于设定的电流限制：这在图13中清楚显示，您可以在蓝色波形的中间观察到充电电流的斜率突然变化，直到达到零值为止（电容器完全充电）。当输出电容器充电并且您向输入提供低电压时，由于引脚上的电压，OL引脚的行为与短路到GND的情况相对应。这意味着在OFF状态（输入电压低）下，OL引脚的诊断信号（通常为高）变低（参见图12的真值表）。
（黄色Vout，蓝色Iout，红色Vflt）
VI。结论
已经提出了一种智能单片四路低端开关。新的智能电源开关（IPS）可以提高准确性，以最大程度地减少能量损失并在发生故障时防止系统错误。这些优势是使用意法半导体最新一代的Multipower-BCD技术实现的，该技术允许可编程的过载电流限制，以在系统恢复时维持稳定的功率条件。
通过为四个输出通道提供集成解决方案，IPS4260L还可简化设计，增强可靠性并节省电路板空间。这种新的四通道IC是ST的工业IPS产品系列的重要补充，该产品已包括单通道，双通道，四通道和八通道高端设备。
参考文献
“ IPS4260L四路低端智能电源开关”， 数据表， www.st.com。
“ UM2297：具有专用GUI的IPS4260L高速四路低端驱动器的STEVAL-IFP029V1入门”用户手册，www.st.com。
关于作者
米开朗基罗·马尔凯塞（Michelangelo Marchese）
高级技术营销工程师
智能电源开关（IPS）和IO-Link产品
工业和电源转换部
STMicroelectronics