‌DRV8163-Q1 汽车级65V半桥驱动器技术文档总结

DRV8163-Q1 是一款宽电压、高功率全集成半桥驱动器，适用于 24V 和 48V 汽车应用。该器件采用BiCMOS高功率工艺技术节点设计，采用电源封装，具有出色的功率处理和热能力，同时提供紧凑的封装尺寸、易于布局、EMI控制、精确的电流检测、稳健性和诊断功能。
*附件：drv8163-q1.pdf

该器件集成了N沟道半桥、电荷泵、带稳压的高侧电流检测、电流比例输出和保护电路。集成传感使用电流镜，无需分流电阻，节省电路板面积并降低系统成本。提供低功耗睡眠模式以实现低静态电流。

该器件提供电压监控和负载诊断，以及针对过流和过热的保护功能。故障情况在nFAULT引脚上指示。该器件有两种型号：硬件接口和 SPI。SPI 变体在器件配置和故障可观测性方面提供了更大的灵活性。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，TA
• 符合功能安全的目标
  • 可用于帮助功能安全系统设计的文档
• 4.5V 至 65V （70V abs. max） 工作范围
• DRV8163-Q1MOSFET导通电阻（HS + LS）：43mΩ
• 最大输出电流 = 40A
• 2 接口选项 - 硬件或 SPI
• PWM 频率作高达 100kHz，具有自动死区时间断言
• 可配置的压摆率和扩频时钟，实现低电磁干扰 （EMI）
• 集成电流检测（消除分流电阻）
• IPROPI 上的比例负载电流输出
• IPROPI 上的芯片温度监控（仅限 SPI）
• 可配置的电流调节
• 具有可配置故障反应（锁存或重试）的保护和诊断功能
  • 关断状态和导通状态下的负载诊断，以检测开路负载和短路
  • 电源电压监控 （VM）
  • 过流保护
  • 过温警告（仅限 SPI）
  • 过温保护
  • nFAULT引脚上的故障指示
• 支持 1.8V、3.3V、5V 逻辑输入
• 低睡眠电流 - 25°C 时典型值 7μA
• 器件系列对比表

参数

‌1. 核心特性‌

• ‌高功率集成‌：支持4.5V至65V宽电压范围，峰值输出电流40A，集成43mΩ低导通电阻（HS+LS）。
• ‌双接口选项‌：硬件（HW）或SPI控制，SPI版本提供更灵活的配置和诊断功能。
• ‌智能驱动‌：
  • 集成高侧电流检测（无需外部分流电阻），IPROPI引脚输出比例负载电流。
  • 可配置PWM频率（最高100kHz）、死区时间、压摆率及扩频时钟（SPI版本）以降低EMI。
• ‌全面保护‌：
  • 过流保护（OCP）、过温警告（OTW）及关断（TSD）、电源欠压/过压监测（VMUV/VMOV）。
  • 负载诊断（开/短路检测），故障状态通过nFAULT引脚或SPI寄存器反馈。

---

‌2. 关键参数‌

• ‌电气性能‌：
  • 工作温度：-40°C至+125°C（AEC-Q100 Grade 1认证）。
  • 静态电流：睡眠模式7μA（典型值），待机模式1.8mA（48V输入）。
• ‌热性能‌：
  • 结至环境热阻：35°C/W（VQFN-HR封装），支持瞬态高电流脉冲（如18.1A@0.1秒）。
• ‌保护阈值‌：
  • 过流保护：15-94A（可配置），热关断：150°C（典型值）。

---

‌3. 典型应用‌

• ‌汽车电子‌：24V/48V车身系统（车窗升降、后视镜调节、天窗驱动）。
• ‌电机驱动‌：有刷直流电机、螺线管、继电器。
• ‌工业场景‌：电动车辆、商用卡车/巴士的座椅/转向柱控制。

---

‌4. 设计要点‌

• ‌电源设计‌：
  • VM引脚需并联0.1μF陶瓷电容+10μF以上大容量电容，VDD引脚需0.1μF去耦电容。
• ‌布局建议‌：
  • 高电流路径使用宽走线，多过孔降低寄生电感。
  • 散热焊盘连接大面积铜箔以优化热性能。
• ‌控制逻辑‌：
  • HW模式：通过DRVOFF/IN引脚控制输出；SPI模式支持寄存器配置及故障日志读取。

‌总结‌：DRV8163-Q1是一款高集成度、高可靠性的汽车级半桥驱动器，适用于需宽电压、大电流及丰富诊断功能的电机控制场景，兼具灵活配置与系统级保护能力。