Texas Instruments DRV8770 100V有刷直流栅极驱动器搭载有两个半桥栅极驱动器，每个都能够驱动高侧和低侧N沟道功率MOSFET。集成的自举二极管和外部电容器为高侧MOSFET生成正确的栅极驱动电压，而GVDD则负责驱动低侧MOSFET的栅极。该栅极驱动架构支持高达750mA拉电流和1.5A灌电流的栅极驱动电流。栅极驱动引脚的高电压容限提高了系统的稳健性。

数据手册；*附件：Texas Instruments DRV8770 100V有刷直流栅极驱动器数据手册.pdf

TI DRV8770 100V有刷直流栅极驱动器提供SHx相位引脚来容忍大的负电压瞬变。同时，高侧栅极驱动器电源可以支持BSTx和GHx引脚上更高的正电压瞬变（最大绝对值115V）。采用小传播延迟和延迟匹配参数最大限度降低死区时间要求从而进一步提高了效率。通过GVDD和BST欠压锁定为低侧和高侧均提供了欠压保护。

特性

• 100V H桥栅极驱动器
  • 驱动N沟道MOSFET (NMOS)
  • 5V – 20V栅极驱动器电源 (GVDD)
• MOSFET电源 (SHx) 支持高达100V
• 集成自举二极管
• 支持反相和非反相INLx输入（QFN封装）
• 自举栅极驱动架构
  • 750mA拉电流
  • 1.5A灌电流
• 支持长达15秒的电池供电应用
• SHx引脚上低漏电流 (<55µA)
• 高达115V最大绝对BSTx电压
• 支持SHx引脚上低至-22V的负瞬变
• 通过DT引脚可调死区时间（QFN封装）
• 200ns固定死区时间插入（TSSOP封装）
• 支持3.3V和5V逻辑输入，最大绝对电压为20V
• 4ns（典型值）播延迟匹配
• 紧凑型QFN和TSSOP封装及占位面积
• 高效的电源模块系统设计
• 集成保护特性
  • BST欠压锁定 (BSTUV)
  • GVDD欠压 (GVDDUV)

简化原理图

框图

DRV8770：100V高可靠性有刷直流电机栅极驱动器，为电动工具与机器人应用提供高效解决方案

引言

在电动工具、无人机、工业机器人等高性能电机驱动应用中，栅极驱动器的选择直接关系到系统的效率、可靠性和成本。Texas Instruments推出的DRV8770是一款100V半桥栅极驱动器，专为驱动N沟道MOSFET而优化，集成了 bootstrap二极管、可调死区时间功能和多重保护机制，为有刷直流电机驱动提供了高度集成的解决方案。

---

一、DRV8770核心特性概览

DRV8770是一款双半桥栅极驱动器，具备以下关键特性：

• 高压支持 ：MOSFET供电（SHx）最高100V，BSTx引脚绝对最大电压115V
• 强驱动能力 ：750mA源电流、1.5A灌电流，支持快速开关
• 高集成度 ：内置bootstrap二极管，减少外部元件数量
• 灵活的输入控制 ：
  • QFN封装支持INLx引脚可配置为同相或反相模式
  • TSSOP封装默认INLx为反相模式
• 可调死区时间 （QFN封装）：通过DT引脚外接电阻实现150ns至2600ns可调
• 优异的抗扰性 ：SHx引脚支持低至-22V的负压瞬变
• 低静态电流 ：待机模式下仅400µA（典型值）
• 紧凑封装 ：提供4mm×4mm VQFN和6.4mm×4.4mm TSSOP选项

---

二、内部架构与工作原理

2.1 半桥驱动与Bootstrap架构

DRV8770包含两个独立的半桥驱动器，每个半桥包含高边（GHx）和低边（GLx）驱动输出。高边驱动通过bootstrap电容（连接在BSTx和SHx之间）供电，由内置二极管从GVDD充电，实现对高边MOSFET的栅极驱动。

2.2 输入逻辑与控制模式

通过MODE引脚（仅QFN封装）可配置INLx的输入极性：

• MODE悬空 ：INLx为非反相模式，GLx与INLx同相
• MODE接GVDD ：INLx为反相模式，GLx与INLx反相

TSSOP封装默认INLx为反相模式，适合将INHx与INLx短接，简化MCU控制信号。

三、保护功能与系统可靠性

DRV8770集成多重保护机制，提升系统鲁棒性：

• BSTx欠压锁定（BSTUV） ：检测高边驱动电压，低于阈值时关闭GHx
• GVDD欠压锁定（GVDDUV） ：检测GVDD电压，异常时关闭所有输出
• 直通防止逻辑 ：自动插入死区时间，防止上下管同时导通
• 负压耐受 ：SHx引脚支持-22V瞬变，适应电机反电动势冲击

---

四、PCB布局建议

良好的布局对高频开关性能至关重要：

• 电容就近布置 ：GVDD和BSTx电容尽量靠近引脚，减少环路电感
• 功率路径最短化 ：GHx、SHx、GLx走线尽量短而宽，避免过孔
• 地平面完整性 ：使用连续地平面，并通过多过孔连接散热焊盘
• 信号与功率隔离 ：逻辑信号远离高dv/dt节点（如SHx）

---

五、应用场景推荐

DRV8770适用于多种高压、高功率密度的电机驱动场景：

• 电动工具 ：电钻、角磨机、割草机
• 电动交通 ：电动自行车、滑板车、无人机
• 工业自动化 ：机器人关节驱动、传送带电机
• 家电与清洁设备 ：无线吸尘器、高压水泵