【導讀】上橋SmartFET因其易於使用和高水平的保護而越來越受歡迎。與標準MOSFET一樣
，SmartFET非常適合各種汽車應用。它們的區別在於內置在上橋SmartFET器qi件jian中zhong的de控kong製zhi電dian路lu。控kong製zhi電dian路lu持chi續xu監jian控kong輸shu出chu電dian流liu和he器qi件jian溫wen度du，同tong時shi針zhen對dui電dian壓ya瞬shun變bian和he其qi他ta意yi外wai應ying用yong條tiao件jian提ti供gong被bei動dong保bao護hu。這zhe種zhong主zhu動dong和he被bei動dong保bao護hu功gong能neng的de結jie合he確que保bao了le穩wen定ding可ke靠kao的de應ying用yong方fang案an，延yan長chang了le器qi件jian本ben身shen及ji其qi所suo保bao護hu的de應ying用yong負fu載zai的de使shi用yong壽shou命ming。

安森美(onsemi)現在提供從45 mΩ到160 mΩ的上橋 SmartFET係列 。這些器件是受保護的單通道上橋驅動器，可切換各種負載
，如燈泡
、螺線管和其他執行器。如表1所示，器件名稱表示SmartFET在25°C時的典型RDSOn。下麵列出了完整的產品係列：

表1：安森美完整的上橋SmartFET係列

安森美的該係列器件采用SO8封裝
，小占位，同時提供高功率。45 mΩ至140 mΩqijiandexilieyinjiaobujuweishejirenyuantigonglebianli，yunxuyigeyinjiaobujuyongyugezhongyingyongfuzai。genjutedingyingyongsuoxudedianliushuiping，zhixujiangyigeqijianqiehuandaolingyige。zhexieqijianqudong12 V汽車接地負載，並提供保護和診斷功能。該係列器件集成了先進的保護功能，如主動浪湧電流管理
、帶自動重啟的過溫關斷和主動過壓鉗位。

一個專用的電流檢測引腳對輸出進行精確的模擬電流監測

，並對電池短路、接地短路以及ON和OFF狀態的開路負載檢測進行故障指示。所有診斷和電流檢測功能都由一個主動大電流檢測禁用引腳(僅NCV84160)或一個主動大電流檢測使能引腳(該係列的所有其他器件)來禁用或啟用。

對上橋SmartFET的“最終要求”是shi切qie換huan負fu載zai，市shi場chang上shang為wei此ci提ti供gong了le不bu同tong的de替ti代dai方fang案an。例li如ru，繼ji電dian器qi已yi在zai行xing業ye中zhong使shi用yong了le很hen長chang時shi間jian
，用yong於yu切qie換huan各ge種zhong汽qi車che負fu載zai，尤you其qi是shi那na些xie需xu要yao大da電dian流liu激ji活huo的de負fu載zai。隨sui著zhe汽qi車che零ling部bu件jian和he組zu件jian的de重zhong量liang和he尺chi寸cun不bu斷duan減jian小xiao，已yi從cong繼ji電dian器qi過guo渡du到dao半ban導dao體ti開kai關guan，占zhan位wei更geng小xiao
，抗kang噪zao能neng力li更geng強qiang

，電dian磁ci幹gan擾rao更geng低di。

上橋SmartFET已成為汽車市場的主流SmartFET配置，取代了通常更簡單的下橋SmartFET。圖1所示是上橋與下橋SmartFET配置的示例。上橋SmartFET的負載始終接地，通過切換連接到電源，而下橋SmartFET的負載始終連接到電源，通過切換接地。

SmartFET通常安裝在控製單元或ECU內。負載線是連接負載和ECU上針式連接器的電纜長度。根據負載類型及其在車輛中的位置，該負載線可能很長，從而增加了底盤接地短路的可能性，這可能對下橋SmartFET配置中的負載造成嚴重壓力。

圖1：應用中的上橋開關對比下橋開關

下麵的圖2顯示了安森美的NCV84xxx上橋SmartFET係列的頂層框圖和引腳布局。請注意，上橋SmartFET實際上是個NMOS FET


，由一個穩壓電荷泵，將柵極電壓拉高到足以驅動負載的水平。

輸入(IN)引腳是個邏輯電平引腳，用於打開和關斷控製邏輯/電荷泵以使FET工作。電流檢測使能(CS_EN)引腳啟用和禁用電流檢測功能。電流檢測(CS)引腳將一定比例的負載電流檢測反饋到微控製器以實時反饋。該引腳是多路複用的

；它報告很容易與正常工作區分開來的模擬故障事件，從而使用戶能實時檢測輸出電流或故障情況。電壓(VD)引腳直接連接到電池或電源，OUT引腳連接到負載。最後，接地(GND)引腳隻是器件的GND。

圖 2：NCV84xxx的框圖和引腳布局

NCV84xxx SmartFET係列器件提供以下保護功能：

●    過壓保護保護整個器件
，在電壓>41 V時，箝製VD-GND。

●    欠壓保護，在電池電壓低的情況下，關斷器件並等待電池電壓升高到足以使穩壓電荷泵工作以正常運行 FET。

●    限電流(參見下麵的圖3)在zai發fa生sheng短duan路lu或huo浪lang湧yong事shi件jian時shi限xian製zhi電dian流liu以yi防fang止zhi損sun壞huai。電dian流liu將jiang一yi直zhi受shou到dao限xian製zhi

，直zhi到dao器qi件jian的de內nei部bu芯xin片pian溫wen度du超chao過guo過guo溫wen點dian
，並bing且qie會hui自zi行xing關guan斷duan以yi提ti供gong保bao護hu
，直zhi到dao它ta充chong分fen冷leng卻que為wei止zhi。此ci功gong能neng非fei常chang適shi合he驅qu動dong需xu要yao高gao初chu始shi浪lang湧yong電dian流liu的de燈deng泡pao負fu載zai，並bing且qie還hai限xian製zhi了le高gao功gong率lv和he溫wen度du波bo動dong對dui芯xin片pian的de應ying力li量liang。

●    具ju有you自zi動dong重zhong啟qi功gong能neng的de過guo溫wen和he電dian源yuan保bao護hu防fang止zhi器qi件jian因yin高gao功gong耗hao和he過guo高gao的de環huan境jing溫wen度du升sheng高gao而er過guo熱re。如ru果guo激ji活huo過guo溫wen保bao護hu
，器qi件jian將jiang自zi行xing關guan斷duan

，直zhi到dao它ta充chong分fen冷leng卻que並bing自zi動dong重zhong試shi，假jia設she輸shu入ru為wei“高”。

●    關機狀態開路負載檢測在輸入“高”之前提醒微控製器
，與負載的連接已在關機狀態下丟失。

●    電感式負載開關的輸出鉗位
，在電感放電期間，輸出鉗位將安全地導通FET以處理電感放電電流。

圖 3：在接地短路/過載期間TJ如何發展

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