1. 概述:
1.1 在汽車電子系統中，溫度感測是至關重要的，尤其是在高性能和高功率應用中。為了實現對溫度的準確監測和管理，NXP GDIC系列提供溫度感測解決方案，為汽車電子系統提供更高的可靠性和性能。
直接監控功率器件的溫度具有四個優點。首先，IGBT（以及系統）可以受到保護，防止因溫度過高或超出其安全操作區域而導致的災難性IGBT故障。
1.2 第二個好處是，逆變器系統無需在高功率時因為不知道IGBT的溫度進行不必要的降級，監控IGBT的晶片溫度允許控制器在可能導致故障的條件下繼續運行。
1.3 第三個好處是，可以監測IGBT的溫度，以檢測長期磨損機制。
1.4 第四個好處是，GDIC的OTW信號允許系統在出現意外高溫之前做出反應，而不是直接觸發OTSD故障導致關閉功率元件。
2. GD3100過溫度檢測電路的特點：
2.1 NXP GDIC可供溫度感測二極管驅動的準確電流源，或者根據需要禁用以進行基於熱敏電阻的測量。
2.2 一個 10 bit ADC，用於監控溫度傳感元件上的電壓。
2.3 可以在運行時進行可編程的過溫度和過溫度警告閾值設置。
2.4 2.0 ms 過濾器，用於過熱和 OT 警告。
2.5 在SPI溫度寄存器中提供10 bit溫度值，並且可以在AOUT引腳作為佔空比編碼信號中使用。
2.6 可配置的增益和偏移參數，以增加溫度測量的動態範圍。
在上電時或運行時在SPI寄存器OT_TH和OTW_TH中設置OT和OTW閾值。其目的是在系統級進行OTTH和OTWTH的校準，並確認溫度感測設備的特性。如果OTWTH設置為比OTTH更高的值，則GDIC會檢測到負溫度系數行為，並在低於OTTH的測量值上強制執行過溫度故障。如果OTWTH設置在OTTH以下，則GDIC會將其定義為正溫度系數，並在超過OTTH的測量值上執行過溫度（OT）故障。當OTW故障觸發時，通過SPI和INTB引腳報告，但不會關閉IGBT的閘極。 當OTSD故障觸發時，通過SPI和INTB引腳報告，並使用其正常的關閉電路（沒有兩級關閉或軟關閉）關閉IGBT的閘極。
3. GD3100功率器件溫度感測方案：
GD3100具有一個電流源（固定1毫安），可以與負溫度系數（NTC）溫度感測器件（無論是二極管還是熱敏電阻）進行接口。以下提供了一個基於二極管的溫度感測的示例以及一個基於NTC/熱敏電阻的溫度感測的實現示例。首選的應用原理圖取決於電源器件模塊或系統中可用的方案。
3.1 基於二極管的恆定電流源測量
先將二極管的特性在多個不同溫度進行記錄，並且觀察二極管電壓降作為溫度感測的參數。這些參數必須作為 OTW 和 OT 閾值保存。如果僅使用單個溫度感測二極管，則可能需要添加一個串聯電阻來抵消 TSENSEA 引腳所觀察到並由 ADC 內部處理的電壓。這個電阻不影響溫度感測測量的動態範圍，僅與電阻值成比例的線性偏移。
3.2 基於熱敏電阻（NTC）的恆定電流源測量
TSENSEA引腳的1 mA恆定電流源也可以用於基於NTC熱敏電阻的溫度感測。為了使溫度感測元件的動態範圍適應5 V範圍內，如以下電路在NTC附近包括一個分流電阻。濾波電容器對於NTC量測電路來說，由於電流源的特性相同，其需求是相同的。需要一個電阻來分流電流，使其動態範圍的阻值允許TSENSEA腳保持在5V的全量程內。
R1是一個實際的示例。4.02 kΩ的電阻確保了在溫度低於標準值時（因此NTC阻值高於標準值）仍與5V的TSENSEA腳範圍兼容。R1的上限值是VREF的全範圍（在TSENSEA可讀的最大信號），使用1 mA時可通過R1 = 5 kΩ實現。這種情況在冷場景時（NTC阻值非常高）是相關的。 R1的下限值由於在最大檢測溫度時所需的分辨率決定。 NTC阻值的一般形式方程式如下等式所示（其中R0、B和T0由NTC製造商提供）。
因此，TSENSEA Pin（也用於OT和OTW）所見的電壓如下等式 :
3.3 使用電壓分壓式的熱敏電阻（NTC）測量
傳統上，將熱敏電阻作為溫度感測器，與一個固定電阻串聯；由此產生的電壓分壓產生一個與溫度相關的電壓，可供GD3100進行測量和報告。下圖展示了這種用法的簡化應用電路。
電壓分壓式的元件建議與恆定電流源配置相近：高頻濾波要求是相同的，但由於電壓分壓的串聯實現，電阻規格會有所變化。TSENSEA濾波電容的要求與其他方式也是相同的。
用於測量的TSENSEA引腳上呈現的與溫度有關的電壓由下列方程給出（其中VVREF = 5 V固定，RNTC由NTC規格提供，R1由設計者提供）：設計者必須確保NTC電流不會導致總VREF輸出電流超過額定最大值（20 mA）。
對於這種測量方式，必須禁用GD3100 TSENSEA上的集成電流源（在MODE1寄存器中設置TEMPSNS = 0）。但這種方式也同時禁用了GD3100的OTW報告和OT關閉功能。TSENSEA仍然由ADC轉換並由GD3100報告（通過AOUT或SPI），但MCU必須讀取溫度數據並在系統級提供過溫響應。
4. GD3162 評估套件:
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