Semtech SC445过压短路开路保护分析.docx

SC445 过压/短路/开路保护分析SC445过压保护 OVP的工作原理OVPIN管脚的电压大于1.52V就会触发过压保护。 OVPIN管脚的输入由Vout电压通过电阻分压得到。 可以根据电阻来计算出电路设置的过压点。OVP触发之后， 输出会被拉低，FFLAG变高，同时给SS管脚的电容放电，当SS管脚电容电压低于0.5V，同时Vout电压低于VIN时，芯片会进入软重启模式。OVP对于噪声很敏感，需要在OVPIN管脚对地增加一个110nF的电容。同时，OVPIN和Vout的电阻，大于200K。SC445短路保护以及unused string问题以下截图是datasheet里面的，unused string直接floating，保留SCP_EN功能可以吗？【1】SCP_EN floating, 如下面黄色底色所描述，如果一个或者多个LED短路，那么对应的串会关掉。 但是内部原理/逻辑是什么？ 手册的描述不准确。 SC445的内部SCP_EN的电平是VIN-1V，所以如果Floating的话，SCP_EN的实际门限就是VIN-1V。 只有当IO电压升高到VIN-1V的时候，才会触发LED短路保护。所以在IO串不用的时候， IO管脚直接接VIN，SCP_EN floating，门限设置在VIN-1V，上电之后，触发短路保护，对应的串被latch-off, FFLAG变高， 其他串正常工作。如果再有灯短路的话，FFLAG不能检测出来（已经变高）； 而且只有短路多个灯，使得IO电压高于VIN-1V的时候，这串灯才会灭掉。 如果IO电压不高于VIN-1V，那么会使得芯片功耗热耗变大。【2】SCP_EN tie to ground，如下面描述， SCP保护功能会失效。那么如果有一个LED短路， 会发生什么？比如5V输入， 6个灯，3V压降。如果一个灯短路， IO电压升高，从0V升到3.xV，电流依然保持。 如果再有LED短路，IO电压继续升高， 功耗会加到芯片上面。只会烧芯片，不会烧LED。【3】SCP_EN with R33 to ground， 假设设置SCP电压为3V，一个LED的压降是2V, 那么一个LED短路之后，对应IO电压升高到2.xV，不会触发保护。 FFLAG不会变高，短路的串依然正常工作， 芯片功耗变大。只有当短路LED之后， IO电压达到3V时，会触发短路保护，对应串关断，FFLAG变高。所以建议， 为了LED和芯片的安全，最好使用完整的短路/开路保护功能。对于检测来说， 需要能够检测出一个LED短路，就上报告警和关闭该串。那么SCP_EN的电压需要设置为比一个LED压降略小的电压。如果一串灯，最好用但是输出的LED Driver， SC4501.如果二串灯，那么并联IO1/IO2， IO3/IO4作为两串灯。不要悬空。如果三串灯，可以在不用的那串放一个功率足够的水泥电阻作为模拟负载。比如， 6个灯，每个3V，电流100mA， 那么水泥电阻两端的电压是18V，电流100mA， 那么选择180ohm的电阻，功率1.8W以上。SC445断路保护还有一个问题，SC445应用能否区分出短路 还是 断路？【1】假设5V输入，6个灯，每个3V，电流100mA， SCP_EN 设置为2V。OVP电压设置为25V。如果IO4串中一个灯开路，此串电流达不到100mA，芯片会提高输出电压，当21V时候，IO13的电压会高于2V从而触发短路保护， IO13被latch off ( 短路保護SR被栓鎖， IO1IO3管脚等同于通过LED连接到Vout，但是没有电流； 若沒有漏電流理想上IO1IO3電壓等於Vout)。但是IO4电流依然没有达到100mA，所以Vout继续升高，到达25V时候，OVP触发 （同时检测IO14的电压，因为IO4电压低于0.2V，判断IO4开路，SR被触发關掉IO4），芯片进入OVP重启模式(只釋放短路保護SR, 但IO4仍然被栓鎖),正常啟動無Hiccup現象發生. OVP触发之后， 输出会被拉低，FFLAG变高，同时给SS管脚的电容放电，当SS管脚电容电压低于0.5V，同时Vout电压低于VIN时，芯片会进入软重启模式。【2】假设5V输入，6个灯，每个3V，电流100mA， SCP_EN 设置为2V。OVP电压设置为19V。如果IO4串中一个灯断路，此串电流达不到100mA，芯片会提高输出电压，当19V时