Texas Instruments DRV8311三相无刷直流电机驱动器提供三个集成MOSFET半桥，用于驱动5V、9V、12V或18V直流电源轨的三相无刷直流 (BLDC) 电机或1节至4节电池供电应用。该器件集成了三个电流感应放大器 (CSA)（集成电流检测功能），用于感测BLDC电机的三相电流，从而获得最佳的FOC和电流控制系统实施方案。

数据手册：*附件：Texas Instruments DRV8311三相无刷直流电机驱动器数据手册.pdf

Texas Instruments DRV8311P可以通过Texas Instruments SPI (tSPI) 生成和配置PWM定时器，并可直接通过tSPI接口控制多个BLDC电机。该特性减少了一次侧控制器控制多个电机所需的I/O端口。

特性

• 三相PWM电机驱动器
  • 三相无刷直流电机
• 工作电压范围：3V至20V
  • 绝对最大电压：24V
• 高输出电流能力
  • 峰值电流驱动能力：5A
• 低通态电阻MOSFET
  • 210mΩ（典型值） RDS(ON) (HS + LS)（T A =25°C时）
• 低功耗休眠模式
  • 1.5µA（V VM =12V，T A =25°C时）
• 多种控制接口选项
  • 6个PWM控制接口
  • 3个PWM控制接口
  • PWM生成模式 (SPI/tSPI)，可在MCU和DRV8311之间进行可选校准
• tSPI接口 (DRV8311P)
  • 通过SPI进行PWM占空比和频率更新
  • 使用标准4线SPI接口控制多个DRV8311P器件
• 支持高达200kHz的PWM频率
• 集成电流检测
  • 无需外部电阻
  • 检测放大器输出，每个1/2桥一个
• SPI和硬件器件型号
  • 10MHz SPI通信 (SPI/tSPI)
• 支持1.8V、3.3V和5V逻辑输入
• 内置3.3V ± 4.5%、100mA LDO稳压器
• 集成保护特性
  • VM欠压闭锁 (UVLO)
  • 电荷泵欠压 (CPUV)
  • 过流保护 (OCP)
  • 热警告和热关断 (OTW/OTSD)
  • 故障状态指示引脚 (nFAULT)

简化示意图

DRV8311三相无刷直流电机驱动器技术解析

一、产品概述

DRV8311是德州仪器(TI)推出的一款高性能三相无刷直流(BLDC)电机驱动器，集成了三个半桥MOSFET、栅极驱动电路和电流检测放大器，专为5V、9V、12V或18V直流轨或1S至4S电池供电应用设计。该器件采用WQFN-24封装(3mm×3mm)，具有210mΩ(典型值)的低导通电阻(RDS(ON))，可提供高达5A的峰值输出电流。

‌关键特性‌：

• 工作电压范围：3-20V(绝对最大电压24V)
• 集成电流检测放大器，无需外部检测电阻
• 多种控制接口选项：6x PWM、3x PWM和PWM生成模式(SPI/tSPI)
• 支持高达200kHz的PWM频率
• 低功耗睡眠模式(1.5μA @12V)
• 内置3.3V±4.5%、100mA LDO稳压器
• 全面的保护功能：欠压锁定、过流保护、热警告/关断

二、典型应用场景

1. ‌无人机和手持云台‌：利用高集成度和小尺寸优势
2. ‌真空机器人‌：低功耗睡眠模式延长电池寿命
3. ‌咖啡机泵‌：高可靠性和保护功能确保长期运行
4. ‌服务器风扇‌：精确的电流控制实现高效冷却

三、选型指南

DRV8311提供三种型号选择：

• ‌DRV8311H‌：硬件接口，通过引脚配置
• ‌DRV8311S‌：标准SPI接口，提供完整配置和诊断
• ‌DRV8311P‌：tSPI接口，支持多设备控制

设计建议：评估阶段使用SPI型号便于调试，量产时可考虑硬件型号降低成本。