Texas Instruments DRV8317三相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器提供三個(gè)集成MOSFET半橋，用于驅(qū)動(dòng)5V、9V、12V或18V直流電源軌的三相無(wú)刷直流 (BLDC) 電機(jī)或1節(jié)至4節(jié)電池供電應(yīng)用。該器件提供集成三相電流檢測(cè)，無(wú)需外部檢測(cè)電阻器。DRV8317具有集成LDO，可提供穩(wěn)定的3.3V電源軌，能夠?yàn)?a target="_blank">MCU、邏輯電路、霍爾傳感器等外部負(fù)載提供高達(dá)80mA的電流。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments DRV8317三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

Texas Instruments DRV8317提供可配置的6x或3x PWM控制方案，可用于通過(guò)外部微控制器實(shí)現(xiàn)有傳感器或無(wú)傳感器磁場(chǎng)定向控制 (FOC)、正弦控制或梯形控制。DRV8317能夠驅(qū)動(dòng)高達(dá)200kHz的PWM頻率。Texas Instruments DRV8317可通過(guò)SPI (DRV8317S) 或引腳(DRV8317H)進(jìn)行配置，還包括PWM模式、轉(zhuǎn)換率和電流檢測(cè)增益等一些可配置特性。

該器件集成了多種保護(hù)特性，包括電源欠壓閉鎖 (UVLO)、過(guò)壓保護(hù) (OVP) 和電荷泵欠壓 (CPUV)。DRV8317還具有過(guò)流保護(hù) (OCP)、過(guò)熱警告 (OTW) 和過(guò)熱關(guān)斷 (OTS) 特性，從而保護(hù)器件、電機(jī)和系統(tǒng)免受故障事件的影響。nFAULT引腳可提示故障條件。

特性

• 三相BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
  • 可配置壓擺率，用于降低EMI
  • 可編程增益電流檢測(cè)
  • 支持高達(dá)200kHz的PWM頻率
  • 集成擊穿保護(hù)
• 工作電壓：4.5V至20V
  • 絕對(duì)最大電壓：24V
• 高輸出電流能力
  • 峰值電流驅(qū)動(dòng)能力：5A
• 低通態(tài)電阻MOSFET
  • RDS(ON) (HS + LS) (TA = 25°C) （130mΩ（典型值））
• 超低Q電流休眠模式
  • 3μA（最大值）（VVM = 12V，TA = 25°C時(shí)）
• 多種控制接口選項(xiàng)
  • 6個(gè)PWM控制接口
  • 3個(gè)PWM控制接口
• 集成電流檢測(cè)
  • 無(wú)需外部電流檢測(cè)電阻器
  • 三相電流檢測(cè)輸出
• SPI和硬件器件型號(hào)
  • 10MHz SPI接口型號(hào)，實(shí)現(xiàn)靈活性
  • 引腳可配置型號(hào)，簡(jiǎn)單易用
• 支持1.8V、3.3V和5V邏輯輸入
• 內(nèi)置3.3V ± 4.5%、80mA LDO穩(wěn)壓器
• 集成保護(hù)特性
  • VM欠壓閉鎖 (UVLO)
  • VM過(guò)壓保護(hù) (OVP)
  • 電荷泵欠壓 (CPUV)
  • 過(guò)流保護(hù) (OCP)
  • 過(guò)熱警告和關(guān)斷 (OTW/OTS)
  • 故障狀態(tài)指示引腳 (nFAULT)

簡(jiǎn)化示意圖

DRV8317三相PWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

DRV8317是德州儀器(TI)推出的三相無(wú)刷直流(BLDC)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，采用WQFN-36封裝(5mm×4mm)，具有以下核心特性：

• ?集成驅(qū)動(dòng)能力?：包含3個(gè)半橋MOSFET，總導(dǎo)通電阻130mΩ(典型值)，峰值驅(qū)動(dòng)電流5A
• ?寬電壓工作范圍?：4.5V-20V工作電壓(24V絕對(duì)最大值)
• ?靈活控制接口?：
  • 支持6x/3x PWM控制模式
  • 最高200kHz PWM頻率
  • 可選SPI(DRV8317S)或硬件引腳(DRV8317H)配置
• ?集成保護(hù)功能?：過(guò)壓/欠壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、溫度保護(hù)等
• ?電流檢測(cè)創(chuàng)新?：內(nèi)置三相電流檢測(cè)放大器，無(wú)需外接檢測(cè)電阻

二、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

1. 智能柵極驅(qū)動(dòng)架構(gòu)

• 可配置壓擺率(25-200V/μs)用于EMI優(yōu)化
• 集成死區(qū)時(shí)間控制(150-500ns)
• 自適應(yīng)傳播延遲補(bǔ)償(DLYCMP_EN)

2. 集成電流檢測(cè)系統(tǒng)

• 三相獨(dú)立電流檢測(cè)輸出(SOA/SOB/SOC)
• 可編程增益(0.25/0.5/1/2V/A)
• 線性輸出范圍：VREF/2 ±0.25V
• 典型增益誤差±3%(2.5A內(nèi))

3. 多重保護(hù)機(jī)制

• ?電源保護(hù)?：
  • VM欠壓鎖定(UVLO)：4.4V(典型)
  • VM過(guò)壓保護(hù)(OVP)：22V(典型)
• ?電流保護(hù)?：
  • 可調(diào)OCP閾值(6-12A)
  • 可配置消隱時(shí)間(0.3-1.5μs)
• ?溫度保護(hù)?：
  • 過(guò)熱警告(OTW)：125°C
  • 熱關(guān)斷(OTS)：160°C

三、電氣特性詳解

1. 極限參數(shù)

2. 典型性能(VS=12V)

• ?MOSFET特性?：
  • RDS(ON)_HS+LS：130mΩ(25°C)
  • 壓擺率：25-200V/μs(可調(diào))
• ?電流檢測(cè)?：
  • 帶寬：1MHz(典型)
  • 建立時(shí)間：1μs(至1%)
• ?功耗特性?：
  • 工作電流：10mA(典型)
  • 睡眠模式電流：3μA(最大)

四、PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. ?布局原則?：
   • 功率路徑與信號(hào)路徑分離
   • 敏感信號(hào)遠(yuǎn)離高頻開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)
   • 采用星型接地拓?fù)?/li>
2. ?熱設(shè)計(jì)建議?：
   • 散熱焊盤連接至多層地平面
   • 添加多個(gè)散熱過(guò)孔(建議≥6個(gè))
   • θJA=36.4°C/W(4層板)
3. ?EMI優(yōu)化措施?：
   • 柵極串聯(lián)電阻控制dV/dt
   • 采用屏蔽電纜連接電機(jī)
   • 增加共模扼流圈

五、行業(yè)應(yīng)用方案

1. 伺服驅(qū)動(dòng)器

• ?優(yōu)勢(shì)?：
  • 集成電流檢測(cè)簡(jiǎn)化FOC實(shí)現(xiàn)
  • 200kHz PWM支持高精度控制
• ?典型配置?：
  • 壓擺率=50V/μs
  • OCP閾值=8A
  • 啟用延遲補(bǔ)償

2. 散熱風(fēng)扇

• ?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：
  • 使用3x PWM模式簡(jiǎn)化控制
  • 配置自動(dòng)重試保護(hù)
  • 啟用低邊電流檢測(cè)

3. 無(wú)人機(jī)電調(diào)

• ?關(guān)鍵考慮?：
  • 優(yōu)化柵極驅(qū)動(dòng)減少開(kāi)關(guān)損耗
  • 使用SPI版本靈活配置參數(shù)
  • 加強(qiáng)散熱設(shè)計(jì)

六、故障診斷指南

1. ?常見(jiàn)問(wèn)題排查?：
   • ?無(wú)輸出?：檢查nSLEEP狀態(tài)、VM UVLO
   • ?電流檢測(cè)異常?：驗(yàn)證CSAREF電壓、增益設(shè)置
   • ?過(guò)熱保護(hù)?：檢查負(fù)載電流、散熱條件
2. ?寄存器狀態(tài)解讀?：
   • DEV_STS[0]=1：故障發(fā)生
   • SUP_STS[4]=1：電荷泵欠壓
   • DRV_STS[6]=1：C相過(guò)流