STMicroelectronics L99H92汽車半橋前置驅動器以單H橋或雙獨立半橋配置驅動四個外部N溝道MOSFET晶體管，用于汽車應用中的DC電機控制。 還集成了兩個可自由配置的電流檢測放大器。在低功耗模式（待機模式）下，電流消耗小于5μA。可編程柵極驅動電流可最大限度地降低EMI。每個柵極驅動器均可獨立監控其外部MOSFET漏極-源極電壓，以發現故障情況。可編程交叉電流保護時間可避免每個半橋的高側和低側激活并發。

數據手冊：*附件：STMicroelectronics L99H92汽車半橋前置驅動器數據手冊.pdf

STMicroelectronics L99H92具有兩個斷態診斷比較器，可檢測潛在的接地短路、電池短路或開路負載情況。集成的標準串行外設接口 (SPI) 可控制器件并提供診斷信息。附加的DIAGN輸出引腳可在設備出現故障時以比SPI通信更快的速度向微控制器發出警報。L99H92器件具有診斷和保護功能，例如電源電壓監控、電荷泵電壓監控、過流保護、溫度警告和過熱關斷。該器件采用TQFP32和QFN32封裝，均帶有裸露焊盤。QFN32具有可濕性側翼，便于目測檢查焊點。

特性

• 符合 AEC-Q100
• 電源工作電壓范圍為4.51V至28V（柵極驅動器工作電壓為5.41V）
• 3.3V/5V兼容I/O
• 連接到微控制器、故障安全輸入和VDD的所有引腳均可耐受電池暴露
• 雙半橋驅動器與標準電平閾值NMOSFET兼容
• 可配置的全橋或雙獨立半橋控制，全橋控制時可編程再循環路徑
• 兩級電荷泵支持100% PWM占空比，電池電壓低至5.41V
  • 高側和低側最小V GS =6.2V，在VDH=5.5V且電荷泵負載電流（I ~CPLOAD~ ）等于5mA時
  • 高側和低側最小V GS =8.2V，在VDH≥8V且電荷泵負載電流（I CPLOAD ）等于10mA時
• 電荷泵輸出可用于驅動外部反向電池NMOSFET保護
• 可編程柵極驅動電流（高達170mA），用于輸出電壓壓擺率控制
• 可編程漏源監控，用于過流保護和可編程交叉電流保護時間（死區時間）
• 斷態診斷模式下的開路負載和輸出短路檢測
• 用于控制和診斷的SPI (ST SPI 4.1)
• 可編程診斷輸出
• 2個獨立的電流檢測放大器
  • 低失調和極低熱漂移
  • 適合用于高側、直插式和低側電流檢測
  • 獨立可編程增益 (10x、20x、50x、100x)
  • 模擬輸出以V DD /2或V DD /22為中心
• 過熱預警和關斷
• 模擬和數字電源輸入過壓/欠壓保護
• 異步且獨立于邏輯的故障安全輸入可關閉所有MOSFET
• 低靜態電流
• 支持高達ASIL B的隨機硬件故障
• QFN32（帶可濕性側翼）或TQFP32 (7mm x 7mm) 封裝選項
• 符合RoHS指令的器件

框圖

應用原理圖

L99H92：面向汽車電機控制的高集成度半橋前置驅動器

主要特性

L99H92具備以下突出特性：

• 寬電壓工作范圍 ：VS供電電壓4.51V至28V，柵極驅動器從5.41V開始工作。
• 高兼容性 ：3.3V/5V兼容I/O，所有引腳均支持電池暴露耐受。
• 雙半橋驅動 ：支持全橋或雙獨立半橋控制，可編程續流路徑。
• 雙級電荷泵 ：支持100%占空比PWM操作，最低至5.41V電池電壓。
• 可編程柵極驅動電流 ：最高170mA，支持輸出電壓斜率控制。
• 全面的診斷與保護 ：
  • 漏源電壓監測（過流保護）
  • 關斷狀態診斷（開路/短路檢測）
  • 過溫預警與關斷
  • 電源過壓/欠壓保護
• 雙路獨立電流檢測放大器 ：增益可編程（10/20/50/100），支持高邊、低邊或在線電流檢測。
• 功能安全支持 ：滿足ASIL B等級要求。

系統結構與引腳配置

L99H92提供兩種封裝：QFN32（5x5 mm）和TQFP32（7x7 mm），均帶有散熱焊盤。其主要引腳包括：

• VDH：高側驅動器電源
• VS：系統電源輸入
• VDD：I/O和電流檢測放大器輸出級電源
• GHx/GLx：高側/低側柵極驅動輸出
• SHx/SLx：高側源極/低側源極監測
• CSIx+/CSIx-：電流檢測放大器輸入
• CSOx：電流檢測輸出
• DIAGN：診斷輸出
• FSINB：異步故障保護輸入

關鍵功能詳解

1. 電荷泵與柵極驅動

L99H92集成雙級電荷泵，使用兩個外部飛電容和一個輸出電容，可在低至5.41V的電池電壓下提供足夠的柵極驅動電壓。柵極驅動電流可通過SPI編程，實現EMI優化和開關損耗控制。

2. 電流檢測放大器

設備集成兩個獨立的雙向電流檢測放大器，支持高邊、低邊或在線檢測方式。增益可獨立設置為10、20、50或100倍，輸出偏置可配置為VDD/2或VDD/22，適用于多種電流采樣場景。

3. 診斷與保護機制

L99H92提供多重診斷與保護功能：

• 漏源監測 ：實時監測MOSFET導通狀態，檢測過流事件。
• 關斷狀態診斷 ：在MOSFET全部關閉時檢測開路、短路至地或電池。
• 電源監測 ：VS、VDH、VDD的過壓/欠壓保護。
• 溫度管理 ：過溫預警與關斷保護。
• 看門狗 ：窗口看門狗監控MCU狀態，支持長開窗和關閉窗時間配置。

4. 故障保護與安全狀態

• FSINB引腳 ：異步故障保護輸入，可立即關閉所有MOSFET。
• SPI接口 ：支持設備狀態讀取、控制寄存器配置及故障標志清除。
• DIAGN引腳 ：快速指示故障狀態，無需SPI輪詢。

應用場景

L99H92適用于多種汽車電機驅動場景，包括：

• 天窗控制系統
• 電動尾門驅動
• 側滑門驅動
• 車窗升降器
• 座椅安全帶預緊器
• 電子駐車系統