TPSI3100-Q1 には、2 次側に 2 つの高速コンパレータが内蔵されています。両方のコンパレータからの情報は 1 次側に送信されますが、フォルト コンパレータがトリップすると駆動ピンがデアサートされます。システム レベルでは、これらの信号をマイクロコントローラに送信し、電流、電圧、温度を監視できます。フォルト コンパレータにはドライバをディセーブルするためのモニタは必要ありませんが、この情報が役に立つ場合があります。このデザインでは、これらのコンパレータを過電流保護回路で使用します。この回路は、単方向電流センス アンプ INA180-Q1 で構成されています。このアンプの出力を、1 個の分圧抵抗を介して TPSI3100-Q1 のフォルト コンパレータとアラーム コンパレータに供給します。1000V のフル充電時には初期電流が 20A に達する可能性があるため、フォルト電流は 25A です。設計の寿命全体にわたって誤検出のリスクを削減するため、マージンを追加します。

ALM1_CMP コンパレータを構成するには、いくつかの方法があります。このコンパレータではドライバをディセーブルできないため、信号の厳密な意味はより柔軟に解釈できます。表 2-2 に、ALM 構成の 3 つの例を示します。

構成 1 では、1000V の充電が必要なため、アラーム信号は定期的にはトリップしません。したがって、アラーム信号は、電流が迅速に対処しなければ電力パス内の部品に有害となるレベルに達したことを警告する役割を果たします。ドライバは 25A でディセーブルされるため、想定される電流範囲は 20A〜25A です。この動作でアラームがアクティブになるまでの妥当な時間は、10ms〜50ms です。アラーム情報は 30μs の絶縁バリアを介して送信され、アラーム信号がアクティブのままである場合にマイクロコントローラが対処できるようにします。

構成 2 および 3 では、アラーム信号がトリップし、より長い時間トリップしたままになることが予想されます。構成 1 と同様に、マイクロコントローラが時間管理を行い、時間制限を超えた場合にデバイスをディセーブルできます。構成 2 ではアラーム信号が非アクティブになるまでに多少の余裕があり、構成 3 では一般的なプリチャージ サイクルの時間的な中間点です。

アラーム信号とフォルト信号は、電流と電圧のセンシング以外にも、温度や湿度などに使用できます。信号が 1 次側に送信される際のレイテンシが短いので、マイクロコントローラを使用すると、より複雑な動作が可能になります。