GPIOの入出力電流上限について

[ET参加者]

GPIOの入出力電流上限について

デバイス型番：TMS320F28375S

お世話になります。
GPIOの入出力電流について、下記ご教示頂けないでしょうか。
・1ポート当たりの入出力電流上限
・全ポートを合計した入出力電流上限
※もしデータシートに記載がありましたら、
該当ページも教えて頂けますと幸いです。

[Yojiro従業員]

ETさん

お問い合わせありがとうございます。

・1ポートあたりの入出力電流上限

出力設定時の電流上限は、データシート（JAJSEZ6G）の5.6 Electrical Characteristics Ioh/Iolに記載されております通り、Ioh=-4mA, Iol=4mAとなります。
入力設定時の電流上限につきましては、通常動作の条件として定義されておりませんが、データシート（JAJSEZ6G）の5.1 Absolute Maximum Ratings／Input clamp currentに記載されている値（-20mA～20mA）が通常動作にも当てはまるとのことです。

・全ポートを合計した入出力電流上限

全ポートにつきましては、出力時は 5.1 Absolute Maximum Ratings / Output current の値（-20mA～20mA）となります。per pinとの記載はされておりますが、全ポートでもこの値に従うとのことです。
入力につきましては、1ポートと同様、Input clamp currentのTotal for all inputsの値と同じ（-20mA～20mA）とのことです。

ご確認のほど、よろしくお願いいたします。

[ET参加者]

ご回答くださりありがとうございます。
・GPIOとPWMポートとで上限電流の計算は別カウントと考えてよろしいでしょうか。
もしそうであれば、PWMポートの上限電流(per port/全port)もご教示いただけないでしょうか。
・上限電流は所定の発熱に抑えるための制限だと認識しております。
したがいまして、ご教示頂いた値は過渡値ではなく、平均値あるいは実効値と考えれば良いでしょうか。

[Yojiro従業員]

データシートの記載としては、Digital Input/Digital Outputとして定義されておりますので、GPIOとPWMは同じとなります。

また、この上限値につきましては、過渡値も含まれます。瞬間的なもの（msec単位）であれば問題ないのですが、瞬間的なものでも数秒間の上限を超える電流が繰り返されることは、故障の原因となるとのことです。
なお、JEDECで定義されたESDテストは、許容範囲で問題ないとのことです。

上記の瞬間的の時間につきましては、定義されておらず、さらに明記することはできないとのことです。

 

ご確認のほど、よろしくお願いいたします。

[ET参加者]

ご回答くださりありがとうございます。
数点確認させてください。

>GPIOとPWMは同じとなります。
GPIOとPWMポートを合わせた出力電流の上限が-20～+20 mAとの認識で相違ないでしょうか。

>この上限値につきましては、過渡値も含まれます。瞬間的なもの（msec単位）であれば問題ない
nsec～usecオーダーのパルス幅を持つ、繰り返しパルス電流を想定しております。
この場合、
・尖頭値は上限を超えても問題ない
・実効値は上限を超えてはいけない
との認識で相違ないでしょうか。

>瞬間的なもの（msec単位）であれば問題ないのですが、
>瞬間的なものでも数秒間の上限を超える電流が繰り返されることは、故障の原因となるとのことです。
これはAとBのどちらの解釈が正しいでしょうか。
A: 1回のパルス幅がmsecやusec単位と短かくても、繰り返し印加時間が数秒間を超える場合はNG
B: 1回のパルス幅が数秒間を超える場合はNG

[Yojiro従業員]

ETさん

>GPIOとPWMは同じとなります。
GPIOとPWMポートを合わせた出力電流の上限が-20～+20 mAとの認識で相違ないでしょうか。

はい、ご認識で問題ございません。

この場合、
・尖頭値は上限を超えても問題ない
・実効値は上限を超えてはいけない
との認識で相違ないでしょうか。

はい、ご認識のとおりですが、上限（-20mA, 20mA）を超える場合、瞬間的でもICにダメージや寿命に影響を与える可能性がありますので、可能な限り尖頭値も超えないように設計をお願いいたします。

これはAとBのどちらの解釈が正しいでしょうか。
A: 1回のパルス幅がmsecやusec単位と短かくても、繰り返し印加時間が数秒間を超える場合はNG
B: 1回のパルス幅が数秒間を超える場合はNG

AとB両方になります。上にも記載いたしましたが、可能な限り上限を超えない設計をお願いいたします。

よろしくお願いいたします。

[ET参加者]

了解いたしました。
ご丁寧にご回答くださりありがとうございました。

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