DRV8245H-Q1EVM汽车级H桥驱动器评估模块技术解析

描述

Texas Instruments DRV8245H-Q1EVM驱动器评估模块 (EVM) 设计用于评估DRV8245H-Q1。DRV8245H-Q1是一款汽车用H桥驱动器,集成了电流检测和反馈功能。Texas Instruments DRV8245H-Q1可配置为单路H桥驱动器、两个独立的半桥驱动器。该器件采用BiCMOS大功率工艺技术节点,具有出色的电源处理和热性能。它采用紧凑的封装尺寸、易于布局,提供EMI控制、精确、电流检测、稳健性和诊断功能。

数据手册:*附件:Texas Instruments DRV8245H-Q1EVM驱动器评估模块 (EVM)数据手册.pdf

特性

  • 符合AEC-Q100标准,适用于汽车应用
  • 绝对最大电压值:40V
  • 集成电流检测(无需分流电阻器)
  • 保护/诊断功能
  • 评估模块的固件可现场升级,无需额外的硬件

板布局

H桥

DRV8245H-Q1EVM汽车级H桥驱动器评估模块技术解析

一、产品概述

DRV8245H-Q1EVM是德州仪器(TI)推出的汽车级H桥电机驱动器评估模块,属于DRV824x-Q1系列评估平台的一部分。该评估模块具有以下核心特性:

  • 多器件兼容‌:支持评估DRV824x-Q1、DRV814x-Q1、DRV816x-Q1和DRV826x-Q1全系列驱动器
  • 双接口设计‌:提供硬件(HW)和SPI两种控制模式
  • 高集成度‌:内置N沟道输出级、电荷泵调节器和高侧电流检测
  • 汽车级保护‌:具备±58V总线故障保护和IEC ESD保护

二、硬件架构详解

1. 核心功能模块

  • 驱动部分‌:采用DRV8245H-Q1驱动器,支持单H桥或双独立半桥配置
  • 控制单元‌:
    • MSP430G2553主控MCU
    • MSP430F5528 USB转串口芯片
  • 电源管理‌:
    • 输入电压范围:4.5V至36V
    • 集成反向极性保护电路(LM74610QDGKRQ1+CSD18513Q5A)

2. 关键接口配置

接口类型功能描述
J14螺丝端子主电源输入(4.5-36V)
OUT1/OUT2香蕉插座电机连接端子
J4排针设备信号与控制接口
J6Micro USBGUI通信接口

三、典型应用配置

1. 硬件模式配置

配置步骤‌:

  1. 通过J14接入4.5-36V电源
  2. 使用跳线设置工作模式:
    • PH/EN模式(Level 1)
    • 独立半桥模式(Level 2)
    • PWM模式(Level 4)
  3. 连接电机到OUT1和OUT2端子

特点‌:

  • 通过跳线固定配置
  • 适合快速功能验证
  • 无需编程即可操作

2. SPI模式配置

高级功能‌:

  1. 通过GUI配置寄存器参数
  2. 支持实时诊断监控
  3. 可编程电流限制(ITRIP)
  4. 灵活的模式切换(PH/EN、PWM、独立半桥)

四、关键技术参数

1. 电气特性

参数规格
工作电压范围4.5V至36V
峰值输出电流45A(DRV8245H-Q1)
待机电流<15μA(睡眠模式)
故障保护±58V总线故障保护

2. 保护特性

  • 热关断保护
  • 电源欠压锁定(UVLO)
  • 接收器失效安全保护
  • 开负载检测(主动/被动)

五、GUI控制应用

1. 软件架构

  • 开发平台‌:基于TI GUI Composer开发
  • 运行环境‌:支持Chrome浏览器本地安装或云端运行
  • 核心功能‌:
    • 寄存器读写(SPI模式)
    • 实时故障监控
    • IPROPI电流显示

2. 操作流程

  1. 硬件连接:
    • 先连接USB线(J6)
    • 后接通主电源(J14)
  2. 启动GUI选择对应EVM型号
  3. 配置驱动参数:
    • 工作模式选择
    • 电流限制设置
    • 斜坡率调整

六、设计注意事项

  1. 热管理‌:
    • 满载时器件温度可达88°C(环境温度25°C)
    • 高温环境建议增加强制散热
  2. 安全操作‌:
    • 禁止带电插拔连接器
    • 操作时需佩戴防静电手环
    • 遵循正确的上电顺序
  3. 布局规范‌:
    • 功率走线应短而宽
    • 敏感信号与功率走线隔离
    • 使用多层板设计确保良好接地
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