Texas Instruments DRV8300U三相柵極驅(qū)動(dòng)器設(shè)有三個(gè)半橋柵極驅(qū)動(dòng)器，電壓為100V，每個(gè)均可驅(qū)動(dòng)高側(cè)和低側(cè)N通道功率MOSFET。DRV8300UD使用集成式自舉二極管和外部電容器為高側(cè)MOSFET生成正確的柵極驅(qū)動(dòng)電壓。GVDD用于為低側(cè)MOSFET生成柵極驅(qū)動(dòng)電壓。其柵極驅(qū)動(dòng)架構(gòu)支持高達(dá)750mA拉電流和1.5A灌電流。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments DRV8300U三相智能柵極驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

相位引腳SHx可耐受重大負(fù)電壓瞬變。同時(shí)，高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器電源BSTx和GHx支持更高的正電壓瞬變（125V絕對(duì)最大值），從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)健性。較小傳播延遲和延遲匹配性能規(guī)格可最大限度地降低死區(qū)時(shí)間要求，進(jìn)一步提高了效率。通過(guò)GVDD和BST欠壓鎖定為Texas Instruments DRV8300U低側(cè)和高側(cè)提供欠壓保護(hù)。

特性

100V三相半橋柵極驅(qū)動(dòng)器
- 驅(qū)動(dòng)N溝道MOSFET (NMOS)
- 柵極驅(qū)動(dòng)器電源 (GVDD)：5V至20V
- MOSFET電源 (SHx) 支持高達(dá)100V
集成式自舉二極管（DRV8300UD器件）
支持反相和同相INLx輸入
自舉柵極驅(qū)動(dòng)架構(gòu)
- 拉電流：750mA
- 灌電流：1.5A
支持高達(dá)15s電池供電應(yīng)用
更高的BSTUV（8V典型值）和 VDDUV （7.6V 典型值）閾值，以支持標(biāo)準(zhǔn) MOSFET
SHx引腳上低漏電流 (<55μA)
絕對(duì)最大BSTx電壓高達(dá)125V
支持SHx引腳上高達(dá)-22V負(fù)瞬態(tài)電壓
內(nèi)置防交叉?zhèn)鲗?dǎo)功能
通過(guò)DT引腳可調(diào)死區(qū)時(shí)間，用于QFN封裝型號(hào)
TSSOP封裝型號(hào)的固定死區(qū)時(shí)間插入為200nS
支持3.3V和5V邏輯輸入，最大絕對(duì)電壓為20V
4nS典型傳播延遲匹配
緊湊型QFN和TSSOP封裝
高效的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，帶電源模塊
集成保護(hù)特性
- BST欠壓閉鎖 (BSTUV)
- GVDD欠壓 (GVDDUV)

簡(jiǎn)化示意圖

DRV8300U三相智能柵極驅(qū)動(dòng)器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心特性

DRV8300U是德州儀器(TI)推出的一款100V三相BLDC柵極驅(qū)動(dòng)器，專為無(wú)刷直流電機(jī)控制設(shè)計(jì)，具有以下突出特點(diǎn)：

?高電壓驅(qū)動(dòng)能力?：
- 支持100V三相半橋驅(qū)動(dòng)
- 柵極驅(qū)動(dòng)電源(GVDD)范圍：5-20V
- MOSFET電源(SHx)支持高達(dá)100V
?集成設(shè)計(jì)?：
- DRV8300UD型號(hào)集成自舉二極管
- 支持反相和非反相INLx輸入
- 緊湊型QFN(4×4mm)和TSSOP(6.5×4.4mm)封裝
?驅(qū)動(dòng)性能?：
- 750mA源電流/1.5A灌電流能力
- 典型傳播延遲匹配僅4ns
- 支持高達(dá)200kHz PWM頻率
?全面保護(hù)功能?：
- 自舉欠壓鎖定(BSTUV)
- GVDD欠壓保護(hù)(GVDDUV)
- 交叉?zhèn)鲗?dǎo)預(yù)防
- 支持SHx引腳-22V負(fù)瞬變

二、關(guān)鍵電氣參數(shù)

參數(shù)	條件	最小值	典型值	最大值	單位
工作電壓范圍	VGVDD	8.7	-	20	V
高側(cè)源極電壓	VSHx	-2	-	85	V
自舉電壓	VBSTx	5	-	105	V
傳播延遲	INHx/INLx到GHx/GLx	70	125	180	ns
峰值源電流	高側(cè)	400	750	1200	mA
峰值灌電流	低側(cè)	850	1500	2100	mA

三、架構(gòu)與功能解析

3.1 驅(qū)動(dòng)架構(gòu)

DRV8300U采用三相半橋驅(qū)動(dòng)架構(gòu)：

每相包含高側(cè)(GHx)和低側(cè)(GLx)驅(qū)動(dòng)通道
高側(cè)驅(qū)動(dòng)采用自舉電容供電架構(gòu)
低側(cè)驅(qū)動(dòng)直接由GVDD供電
集成交叉?zhèn)鲗?dǎo)預(yù)防邏輯

3.2 工作模式控制

?正常模式?：全功能運(yùn)行，GHx/GLx響應(yīng)輸入信號(hào)
?保護(hù)模式?：在GVDD或BST欠壓時(shí)自動(dòng)進(jìn)入Hi-Z狀態(tài)
通過(guò)MODE引腳(僅QFN封裝)配置GLx極性：
- 浮空：非反相模式
- 接GVDD：反相模式

3.3 死區(qū)時(shí)間控制

?TSSOP封裝?：固定200ns死區(qū)時(shí)間
?QFN封裝?：通過(guò)DT引腳可調(diào)死區(qū)時(shí)間(200-2000ns)
- 計(jì)算公式：RDT(kΩ) = 5 × tDEAD(ns)

四、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

4.1 電動(dòng)工具驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

?關(guān)鍵元件選型?：

?自舉電路?：
- 推薦100nF X7R陶瓷電容(CBOOT)
- 自舉二極管(DRV8300UD已集成)
- GVDD電容≥10×CBOOT(典型1μF)
?柵極電阻?：
- 根據(jù)MOSFET Qg選擇(如CSD19532Q5B需15Ω)
- 平衡開(kāi)關(guān)速度與EMI
?布局要點(diǎn)?：
- 自舉電容盡量靠近BSTx/SHx引腳
- 采用星型接地減少環(huán)路電感
- 敏感信號(hào)遠(yuǎn)離功率回路

4.2 參數(shù)計(jì)算示例

?自舉電容計(jì)算?：
ΔVBST = VGVDD - VBOOTD - VBSTUV
= 12V - 0.85V - 4.5V = 6.65V
CBOOT_min = QG/ΔVBST = 59nF (推薦100nF)
?死區(qū)電阻選擇?：
如需500ns死區(qū)時(shí)間：
RDT = 5 × 500 = 2.5kΩ

五、行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景

?電動(dòng)交通工具?：
- 電動(dòng)自行車/滑板車
- 低速電動(dòng)汽車
?家用電器?：
- 無(wú)繩吸塵器
- 園林工具
?工業(yè)設(shè)備?：
- 伺服驅(qū)動(dòng)器
- 物流機(jī)器人
?消費(fèi)電子?：
- 無(wú)人機(jī)
- RC玩具

六、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

?熱管理建議?：
- VQFN封裝RθJA=49.3°C/W
- 確保充分的熱焊盤連接
- 多層PCB改善散熱
?EMC設(shè)計(jì)?：
- 每相添加鐵氧體磁珠
- 采用π型濾波器抑制高頻噪聲
- 避免直角走線
?保護(hù)設(shè)計(jì)?：
- SHx引腳添加TVS二極管
- 電源端配置負(fù)載突降保護(hù)
- 實(shí)現(xiàn)軟件看門狗定時(shí)器

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