关键要点
- FO引脚为错误输出功能引脚，用于向外部通知内置保护功能的触发状态，并为实现自我保护而关断下桥臂各相的IGBT。
- FO输出信号的低电平持续时间随触发的保护类型不同而不同，因此可通过脉冲宽度判断是哪种保护动作。这是本系列机型特有的功能。
- FO引脚同时具备输入功能：在FO引脚外接RC电路并调整时间常数，可以扩展下桥臂各相IGBT的关断时间。
- 当FO信号经过光耦等隔离器件输入到MCU时，如果隔离器件的传输延迟大于FO最短低电平时间（例如SCP保护的45µs），则可利用该RC输入功能扩展FO输出时间，确保MCU能可靠检测。
1.概述
IGBT IPM（智能功率模块）的错误输出功能（Fault Output，简称FO），是内置保护系统对外的报警接口。核心作用是：当模块内部保护触发时，快速关断功率器件，并向外部MCU/控制器输出故障信号，实现系统级保护。
本文介绍“保护功能与工作时序”系列的第五个功能——错误输出功能（FO）。IPM相关功能包括：
- 短路电流保护功能（SCP）
- 控制电源欠压锁定保护功能（UVLO）
- 热关断保护功能（TSD）
- 模拟温度输出功能（VOT）
- 错误输出功能（FO）
- 控制输入（HINU、HINV、HINW、LINU、LINV、LINW）
2.错误输出功能（FO）
FO引脚用于向外部通知内置保护功能已触发，同时为了模块自我保护，会关断下桥臂各相IGBT。
本IGBT IPM系列的LVIC（低侧栅极驱动）内部集成了SCP（短路保护）、UVLO（欠压锁定）等保护功能。当任意一种保护动作时，FO引脚将从高电平（H）变为低电平（L）。
下图为包含MCU连接示例的框图，红圈标注为FO引脚。FO引脚为双向IO结构：
- 输出：开漏输出（Open-Drain）
- 输入：施密特触发缓冲器输入
内部电路会监测FO引脚的输入电平：当检测到FO为低电平时，强制关断下桥臂所有IGBT。此外，通过在FO引脚外接电阻和电容，可扩展下桥臂的关断时间。
3.HVIC与FO的关系
HVIC（高侧栅极驱动）同样具备UVLO功能，但不会影响FO输出。因此，即使HVIC的UVLO触发，FO电平也不会变化。详细说明请参考“控制电源欠压锁定保护功能（UVLO）”。
4.FO引脚的输出功能
当LVIC内部保护触发时，FO引脚由高电平变为低电平，向外通知保护动作。通过该信号，MCU可识别IPM进入保护状态，并执行相应处理与故障记录。
如表与时序图所示：FO输出低电平的持续时间，随触发的保护类型不同而不同。这是本系列产品的特有功能，通过测量低电平持续时间，即可判断具体是哪种保护动作，实现精准故障诊断与记录。若保护动作持续时间长于FO设定的输出时间，则FO在保护期间持续保持低电平。
FO为开漏输出，必须外接上拉电阻。FO引脚的绝对最大额定值：
- 施加电压VFO：-0.5V~VCC+0.5V（FO-GND）
- 灌电流IFO：1mA
上拉电压与电阻需在此范围内选择，IFO可通过上拉电压与上拉电阻近似计算。除绝对最大额定值外，还需满足FO输出电气参数与MCU输入电平（VIL、VIH）的匹配。
示例：上拉至5V时，推荐使用10kΩ上拉电阻。此时灌电流约为最大额定值的一半，安全裕量充足；且漏电流IFOLEAK导致的高电平压降很小：5V−10kΩ×10µA=4.9V可满足5V逻辑电平要求。
5.FO引脚的输入功能
FO引脚内部同时连接到下桥臂IGBT关断控制端，因此可作为输入引脚使用。
- 利用该特性：在FO引脚外接电阻R2和电容C2，通过调整C2的充电时间，可扩展下桥臂各相IGBT的关断时间。
- 典型应用场景：当FO信号经过光耦等隔离器件传输至MCU时，如果隔离器件的传输延迟>FO最短低电平时间（如SCP的45µs），可能导致MCU漏检故障。此时可通过外接RC扩展FO低电平持续时间，确保MCU可靠捕获故障信号（参见图及时序图）。
外接RC的时间常数需根据FO引脚的输入阈值电压与滞回电压进行调整。
这篇文章有点难懂，如果您有什么不懂的地方，或者想要了解的产品信息，欢迎联系我们，我们将为您安排专业的工程师或者业务员为您解答。