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?DRV8343-Q1汽車級三相智能柵極驅(qū)動芯片技術文檔總結

科技綠洲 ? 2025-10-16 09:41 ? 次閱讀
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DRV8343-Q1 器件是用于三相應用的集成柵極驅(qū)動器。該器件提供三個半橋柵極驅(qū)動器,每個驅(qū)動器能夠驅(qū)動高側和低側 N 溝道功率 MOSFET。專用的源極和漏極引腳支持獨立的 MOSFET 控制,用于螺線管應用。DRV8343-Q1 使用足以用于高側 MOSFET 的集成電荷泵和用于低側 MOSFET 的線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生正確的柵極驅(qū)動電壓。智能柵極驅(qū)動架構支持高達 1A 源極和 2A 的峰值柵極驅(qū)動電流。DRV8343-Q1 可采用單個電源供電,并支持柵極驅(qū)動器的 5.5 至 60 V 寬輸入電源范圍。
*附件:drv8343-q1.pdf

6x、3x、1x 和獨立輸入 PWM 模式允許與控制器電路進行簡單接口。柵極驅(qū)動器和器件的配置設置可通過 SPI 或硬件 (H/W) 接口進行高度配置。DRV8343-Q1器件集成了三個低側電流檢測放大器,允許在驅(qū)動級的所有三相上進行雙向電流檢測。

提供低功耗睡眠模式以實現(xiàn)低靜態(tài)電流。為欠壓鎖定、電荷泵故障、MOSFET過流、MOSFET短路、相節(jié)點電源和接地短路、柵極驅(qū)動器故障和過熱提供內(nèi)部保護功能。故障情況通過SPI器件變體的器件寄存器在nFAULT引腳上指示,并具有詳細信息。

特性

  • 符合 AEC-Q100 標準,適用于汽車應用
    • 溫度等級 1:–40°C ≤ T 一個 ≤ 125°C
  • 三個獨立的半橋柵極驅(qū)動器
    • 專用源極 (SHx) 和漏極 (DLx) 引腳,支持獨立的 MOSFET 控制
    • 驅(qū)動 3 個高側和 3 個低側 N 溝道 MOSFET (NMOS)
  • 智能門驅(qū)動架構
    • 可調(diào)節(jié)的壓擺率控制
    • 1.5mA 至 1A 峰值源電流
    • 3mA 至 2A 峰值灌電流
  • 柵極驅(qū)動器電荷泵,實現(xiàn) 100% 占空比
  • 3 集成電流檢測放大器 (CSA)
    • 可調(diào)增益 (5、10、20、40 V/V)
    • 雙向或單向支持
  • 提供SPI(S)和硬件(H)接口
  • 6x、3x、1x 和獨立 PWM 模式
  • 支持 3.3V 和 5V 邏輯輸入
  • 電荷泵輸出可用于驅(qū)動反向電源保護MOSFET
  • 線性穩(wěn)壓器,3.3 V,30 mA
  • 集成保護功能
    • VM 欠壓鎖定 (UVLO)
    • 電荷泵欠壓 (CPUV)
    • 電池短路 (SHT_BAT)
    • 對地短路 (SHT_GND)
    • MOSFET 過流保護 (OCP)
    • 柵極驅(qū)動器故障 (GDF)
    • 熱警告和關斷 (OTW/OTSD
    • 故障狀態(tài)指示器 (nFAULT)

參數(shù)

image.png

方框圖

image.png
?1. 產(chǎn)品概述?
DRV8343-Q1是德州儀器(TI)推出的汽車級三相柵極驅(qū)動單元(GDU),專為12V/24V汽車電機控制設計,具有以下核心特性:

  • ?AEC-Q100認證?:支持-40°C至125°C工作溫度。
  • ?集成三路半橋驅(qū)動?:獨立控制高/低側N溝道MOSFET,支持峰值1A源電流和2A灌電流。
  • ?智能柵極驅(qū)動架構?:可調(diào)壓擺率控制,支持動態(tài)柵極電流調(diào)整(1.5mA至2A范圍)。
  • ?集成電流檢測放大器?:3路低側雙向電流檢測,增益可調(diào)(5/10/20/40 V/V)。
  • ?多重保護機制?:包括欠壓鎖定(UVLO)、電荷泵故障(CPUV)、MOSFET過流保護(OCP)及熱關斷(OTSD)。

?2. 核心功能模塊?

  • ?控制模式?:支持8種PWM輸入模式(6x/3x/1x PWM、獨立半橋/獨立MOSFET模式),兼容BLDC/BDC電機驅(qū)動。
  • ?電流檢測?:
    • ?雙向模式?:SOx輸出與VREF/2對稱,支持正反向電流檢測。
    • ?MOSFET VDS模式?(僅SPI版本):通過DLx引腳檢測MOSFET導通壓降,無需外部分流電阻。
  • ?保護功能?:| ?故障類型? | ?觸發(fā)條件? | ?響應措施? |
    | ------------------------ | ------------------------ | ----------------------------- |
    | VDS過流(OCP) | VDS > VVDS_OCP閾值 | 自動重試/鎖存關閉(可配置) |
    | 熱關斷(OTSD) | TJ > 170°C(典型) | 自動恢復(降至160°C以下) |
    | 開環(huán)檢測(OLD) | 負載斷開 | 通過nFAULT引腳報告 |

?3. 典型應用?

  • ?汽車電機驅(qū)動?:燃油泵、散熱風扇、BLDC電機模塊。
  • ?保護電路設計?:
    • ?VDS監(jiān)控?:通過外部MOSFET的RDS(on)實現(xiàn)過流保護(例:100A電流需VVDS_OCP > 0.288V)。
    • ?柵極驅(qū)動配置?:根據(jù)MOSFET的Qgd選擇IDRIVE(例:14nC Qgd需IDRIVEP ≥ 14mA)。

?4. 關鍵參數(shù)?

  • ?電源管理?:
    • 工作電壓:5.5V至60V(支持12V/24V系統(tǒng))。
    • 電荷泵輸出(VCP):8.4V至12.5V(VM=24V時)。
  • ?SPI編程?(僅SPI版本):
    • 可配置死區(qū)時間(500ns至4000ns)、故障重試時間(2ms至8ms)。
    • 寄存器映射包含14個控制寄存器,支持實時診斷數(shù)據(jù)讀取。

?5. 布局與熱管理?

  • ?封裝?:48引腳HTQFP(7mm×7mm),熱阻RθJA=26.5°C/W。
  • ?PCB設計建議?:
    • VM引腳就近放置低ESR電容(0.1μF+4.7μF)。
    • 電流檢測走線需采用開爾文連接以減少誤差。

?6. 文檔結構?
數(shù)據(jù)手冊包含引腳定義、電氣特性、時序圖、典型應用電路及SPI寄存器詳解,附錄提供熱性能曲線和布局示例。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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