‌DRV8363-Q1 智能栅极驱动器技术文档总结

DRV8363-Q1 是一款集成式智能栅极驱动器，适用于 48V 汽车三相 BLDC 应用。该器件提供三个半桥栅极驱动器，每个驱动器能够驱动高侧和低侧 N 沟道功率 MOSFET。DRV8363-Q1使用外部12V电源和用于高端MOSFET的集成自举二极管产生正确的栅极驱动电压。智能栅极驱动架构支持可配置的峰值栅极驱动电流，从 16mA 到 1A 源极和 2A 灌电流。DRV8363-Q1 可以在电机连接处以 8V 至 85V 的宽输入范围运行。涓流电荷泵允许栅极驱动器支持 100% PWM 占空比控制，并为外部开关提供过驱动栅极驱动电压。
*附件：drv8363-q1.pdf

DRV8363-Q1 提供低侧电流检测放大器，以支持基于电阻的低侧电流检测。放大器的低失调使系统能够获得精确的电机电流测量值。

DRV8363-Q1 集成了广泛的诊断和保护功能，可实现强大的电机驱动系统设计，并有助于消除对外部组件的需求。高度可配置的器件响应使器件能够无缝集成到各种系统设计中。

特性

• 汽车应用的 AEC-Q100 测试指南
  • 设备环境温度：–40°C 至 +125°C
• 三相半桥栅极驱动器
  • 驱动六个 N 沟道 MOSFET （NMOS）
  • 8 至 85V 宽工作电压范围
  • 用于高侧栅极驱动器的自举架构
  • 支持 50mA 平均栅极开关电流，可在 20kHz 时驱动 400nC MOSFET
  • 涓流电荷泵，支持 100% PWM 占空比，并产生过载电源以驱动外部切断或反极性保护电路
• 智能门驱动架构
  • 15 级可配置峰值栅极驱动电流，高达 1000 / 2000mA（源极/灌电流）
  • 基于栅源电压监控的闭环自动死区时间插入
  • 可配置的软关断，以最大限度地减少过流关断期间的感性电压尖峰
• 低侧电流检测放大器
  • 1mV低输入失调跨温度范围
  • 4 级可调增益
  • 可调输出偏置，支持单向或双向检测
• 基于 SPI 的详细配置和诊断
• DRVOFF 引脚用于独立禁用驱动程序
• 高压唤醒引脚 （nSLEEP）
• 用于控制电机制动（主动短路）的专用 ASCIN 引脚
• 6x、3x、1x 和独立 PWM 模式
• 支持 3.3V 和 5V 逻辑输入
• 集成保护功能
  • 电池和电源电压监控器
  • MOSFET、VDS和Rsense过流监测器
  • MOSFET VGS 栅极故障监控器
  • 设备热警告和关机
  • 故障状态指示器引脚

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：DRV8363-Q1，符合AEC-Q100汽车级认证，工作温度范围-40°C至125°C。
• ‌核心功能‌：48V电池供电的三相智能栅极驱动器，集成精确电流检测与高级监控功能。
• ‌应用领域‌：
  • 汽车电机控制（燃油泵、风扇、变速箱执行器等）
  • 电动交通（电动自行车、滑板车等）的BLDC/PMSM电机驱动。

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‌2. 关键特性‌

‌2.1 栅极驱动架构‌

• ‌驱动能力‌：支持6路N沟道MOSFET，峰值驱动电流1A（源）/2A（灌）。
• ‌智能栅极控制‌：
  • 15级可配置驱动电流（16mA至1A/2A）。
  • 基于栅源电压监测的闭环死区时间插入。
  • 软关断功能以减少过流关断时的电压尖峰。
• ‌供电范围‌：8V至85V宽输入电压，支持100% PWM占空比。

‌2.2 电流检测‌

• ‌低边电流检测放大器‌：
  • 1mV低温漂输入偏移，4级可调增益。
  • 支持单向/双向检测，增益范围5V/V至40V/V。

‌2.3 保护与诊断‌

• ‌集成保护‌：
  • 电源电压监控（欠压/过压）。
  • MOSFET VDS/VGS故障检测。
  • 热警告与关断（OTW/OTSD）。
• ‌SPI接口‌：支持详细配置与故障诊断。

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‌3. 功能模式‌

• ‌PWM控制模式‌：
  • ‌6x/3x/1x PWM‌：支持独立半桥控制、霍尔传感器直接驱动等。
  • ‌独立模式‌：各相独立配置。
• ‌低功耗模式‌：通过nSLEEP引脚进入睡眠模式，关闭栅极驱动与电流检测。

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‌4. 电气特性‌

• ‌工作条件‌：
  • GVDD供电：8V至20V（推荐12V）。
  • VDRAIN耐压：85V（最大105V瞬态）。
• ‌保护阈值‌：
  • GVDD欠压锁定（7.2V典型值）。
  • VDRAIN过压保护（可编程36V至84V）。

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‌5. 封装与引脚‌

• ‌封装‌：48引脚QFN（7mm×7mm），带裸露散热焊盘。
• ‌关键引脚‌：
  • ‌GHx/GLx‌：高/低侧栅极驱动输出。
  • ‌SPx/SNx‌：电流检测放大器输入。
  • ‌nFAULT‌：故障指示输出（开漏）。

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‌6. 典型应用‌

• ‌电路设计‌：
  • 外部自举电容（1μF）与电荷泵电容（1μF）需靠近器件。
  • 电流检测电阻（0.5mΩ）布局需减少寄生电感。
• ‌布局建议‌：
  • 缩短栅极驱动走线，避免多过孔。
  • 电源去耦电容（GVDD/DVDD）需贴近引脚。

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‌7. 文档支持‌

• 提供完整的寄存器映射（STATUS/CONTROL寄存器）、时序图及故障响应表。
• 参考设计指南包括热管理、PCB布局及保护电路配置。