‌DRV8376 三相集成FET电机驱动器技术文档总结

该DRV8376提供栅极驱动和功率级，用于驱动4.5V至65V无刷直流电机。该DRV8376集成了三个1/2-H电桥，具有70V绝对最大能力和400mΩ（高侧加低侧）的极低RDS（ON），可实现高功率驱动能力。使用集成的电流检测功能检测电流，无需外部检测电阻。集成LDO的电源管理功能可为器件生成必要的电压轨，并可用于为外部电路供电。
*附件：drv8376.pdf

DRV8376实现了 6 倍或 3 倍 PWM 控制方案，可用于使用外部微控制器实现有传感器或无传感器磁场定向控制 （FOC）、正弦控制或梯形控制。该DRV8376能够驱动高达 100kHz 的 PWM 频率。控制方案可通过硬件引脚或寄存器设置进行高度配置，范围从电机电流限制行为到故障响应。

DRV8376中集成了大量保护功能，旨在保护设备、电机和系统免受故障事件的影响。

特性

• 三相BLDC电机驱动器
  • 支持 48V 系统
  • 支持高达 100kHz PWM 频率
  • 主动退磁以减少功率损耗
  • 逐周期电流限制以限制相电流
• 4.5V 至 65V 工作电压（最大 70V 绝对值）
• 高输出电流能力：4.5A 峰值
• 低 MOSFET 导通电阻
  • 400mΩ RDS（ON） （HS + LS） （TA = 25°C时）
• 采用1.1V/ns压摆率和反向恢复损耗最小化技术降低开关损耗
  • 可调节的压摆率选项
• 低可听噪声，易于电机控制，超低死区时间< 200ns，传播延迟< 100ns
• 低功耗睡眠模式
  • VVM = 24V、TA = 25°C时典型值为1.5μA
• 多种控制接口选项
  • 6 个 PWM 控制接口
  • 3 个 PWM 控制接口
• 无需外部电流检测电阻，内置电流检测
• 灵活的设备配置选项
  • DRV8376S：5MHz 16位SPI，用于器件配置和故障状态
  • DRV8376H：基于硬件引脚的配置
• 支持 1.8V、3.3V 和 5V 逻辑输入
• 内置 3.3V （5%）、30mA LDO 稳压器
• 内置 5V （5%）、30mA LDO 稳压器
• 集成保护功能
  • 电源欠压锁定 （UVLO）
  • 电荷泵欠压 （CPUV）
  • 过流保护 （OCP）
  • 热警告和关断 （OTW/OTSD）
  • 故障状态指示引脚 （nFAULT）
  • 通过 SPI 进行可选故障诊断

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌电机驱动能力‌
  • 支持三相无刷直流（BLDC）电机，兼容48V系统，PWM频率高达100kHz。
  • 集成3个半桥驱动，总MOSFET导通电阻（高边+低边）低至400mΩ（25°C时）。
  • 峰值输出电流4.5A，支持主动消磁技术以降低功耗。
• ‌电源管理‌
  • 工作电压范围：4.5V至65V（绝对最大值70V）。
  • 内置3.3V和5V LDO稳压器，各提供30mA输出电流。
• ‌控制接口‌
  • ‌ DRV8376S（SPI版本） ‌：支持5MHz 16位SPI配置及故障诊断。
  • ‌ DRV8376H（硬件版本） ‌：通过引脚电阻配置关键参数（如增益、PWM模式）。
• ‌保护功能‌
  • 过流保护（OCP）、欠压锁定（UVLO）、热警告/关断（OTW/OTSD）、故障指示引脚（nFAULT）。

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‌2. 关键功能详解‌

‌2.1 电流检测‌

• ‌集成电流检测放大器‌
  • 无需外部分流电阻，通过内置传感FET实现三相电流检测。
  • 可编程增益（0.4V/A至5V/A），输出线性范围0.25V至VREF-0.25V。

‌2.2 主动消磁技术‌

• ‌ 自动同步整流（ASR） ‌
  • 在换相或PWM关断期间自动导通MOSFET，减少体二极管导通损耗。
• ‌ 自动异步整流（AAR） ‌
  • 检测负电流时关闭低边MOSFET，避免反向转矩。

‌2.3 保护机制‌

• ‌逐周期电流限制‌
  • 通过ILIMIT引脚设置阈值（0A至4A），支持刹车或高阻模式。
• ‌ 过压保护（OVP） ‌
  • SPI版本可配置阈值（35V或65V），硬件版本默认禁用。

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‌3. 应用场景‌

• HVAC电机、办公自动化设备、工厂机器人、无人机天线驱动等。
• 支持梯形控制、正弦控制及磁场定向控制（FOC）。

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‌4. 封装与引脚‌

• ‌封装‌：28引脚VQFN（6mm×5mm），带裸露散热焊盘。
• ‌关键引脚‌
  • ‌OUTA/OUTB/OUTC‌：三相输出。
  • ‌SOA/SOB/SOC‌：电流检测输出。
  • ‌nFAULT‌：开漏输出，指示故障状态。

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‌5. 设计建议‌

• ‌布局优化‌
  • 分离功率地（PGND）与模拟地（AGND），减少噪声耦合。
  • 散热焊盘需充分连接至PCB地平面以降低热阻。
• ‌典型电路‌
  • 推荐VM引脚并联0.1μF陶瓷电容+10μF电解电容，GVDD/AVDD引脚各配置1μF和0.1μF去耦电容。