‌DRV8351-SEP 汽车级三相BLDC栅极驱动器技术文档总结

科技绿洲 2025-10-11 1021

描述

DRV8351-SEP是一款三相半桥栅极驱动器，能够驱动高侧和低侧N沟道功率MOSFET。DRV8351-SEPD 使用集成自举二极管和用于高端 MOSFET 的外部电容器产生正确的栅极驱动电压。GVDD 用于为低侧 MOSFET 产生栅极驱动电压。栅极驱动架构支持高达 750mA 的峰值源电流和 1.5A 灌电流。
*附件：drv8351-sep.pdf

相位引脚 SHx 能够承受显着的负电压瞬变;而高侧栅极驱动器电源 BSTx 和 GHx 可以支持更高的正电压瞬变（57.5V） abs 最大电压，从而提高系统的鲁棒性。小传播延迟和延迟匹配规格最大限度地减少了死区时间要求，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提供欠压保护。

特性

40V 三相半桥栅极驱动器
- 驱动 N 沟道 MOSFET （NMOS）
- 栅极驱动器电源（GVDD）：5-15V
- MOSFET 电源（SHx）支持高达 40V 的电压
辐射性能
- 耐 SEL、SEB 和 SET 高达 LET = 43 MeV-cm2 /mg
- SET 和 SEFI 表征高达 LET = 43 MeV-cm2 /mg
- 每批硅片提供 TID 保证，最高可达 30 krad（Si）
- TID 表征高达 30 krad（Si）
- 在 SEE 和 SEB 期间观察到交叉传导事件。有关更多详细信息，请参阅 SEE 报告。
空间增强塑料（太空 EP）：
- 受控基线
- 一个装配/测试站点
- 一个制造现场
- 延长产品生命周期
- 产品可追溯性
集成自举二极管
支持反相和同相 INLx 输入
Bootstrap 栅极驱动架构
- 750mA 源电流
- 1.5- 灌电流
SHx引脚上的低漏电流（<55μA）
绝对最大 BSTx 电压高达 57.5V
在SHx上支持高达-22V的负瞬变
固定死区时间插入 200nS
支持 3.3V 和 5V 逻辑输入，最大绝对值为 20V
4nS典型传播延迟匹配
紧凑的 TSSOP 封装
使用电源块进行高效的系统设计
集成保护功能
- BST 欠压锁定（BSTUV）
- GVDD 欠压（GVDDUV）

参数
栅极驱动器

方框图
栅极驱动器

‌一、核心产品概述‌

‌型号‌：DRV8351-SEP（AEC-Q100认证，符合汽车及航天应用标准）
‌功能‌：集成自举二极管的三相半桥栅极驱动器，专为驱动N沟道MOSFET设计
‌关键特性‌：
- ‌宽电压支持‌：GVDD供电5-15V，MOSFET电源（SHx）支持40V
- ‌高驱动能力‌：750mA源电流/1.5A灌电流峰值输出
- ‌抗辐射设计‌：LET=43 MeV-cm²/mg下抗单粒子效应，30krad(Si)总剂量耐受
- ‌保护功能‌：BST/GVDD欠压锁定、-22V负瞬态耐受（SHx引脚）
- ‌低延迟‌：4ns典型传播延迟匹配，固定200ns死区时间
- ‌封装‌：20引脚TSSOP（6.5×4.4mm）

‌二、关键技术创新‌

‌双输入模式‌
- 支持INLx引脚可配置为同相/反相输入（通过不同型号实现）
‌抗辐射架构‌
- 采用Space-EP工艺，单晶圆厂/单测试站点全流程管控
‌动态保护机制‌
- 独立比较器监测每相BST电压，欠压时自动关闭对应GHx输出
- 负瞬态耐受能力（SHx引脚支持-22V/2μs瞬态）

‌三、典型应用场景‌

‌航天/国防‌：推进器万向节、天线指向机构
‌工业‌：无刷电机控制、反应轮驱动
‌医疗设备‌：精密运动控制系统

‌四、电气特性与设计要点‌

‌参数‌	‌条件‌	‌典型值‌
工作温度范围	结温	-55°C ~ 150°C
GVDD静态电流	无负载	800μA（12V）
自举二极管正向压降	IBOOT=100mA	0.7V
传播延迟	VGVDD=12V	125ns
死区时间	固定值	200ns

‌设计建议‌：

‌电容选型‌
- 自举电容≥100nF（建议X7R材质）
- GVDD去耦电容≥1μF（与100nF高频电容并联）
‌布局要点‌
- 栅极电阻尽量靠近MOSFET放置
- 功率回路面积最小化以降低寄生电感

‌五、辐射性能数据‌

‌单粒子效应‌：LET=43 MeV-cm²/mg下未发生闩锁（但存在交叉导通现象，需外置保护电路）
‌总剂量测试‌：30krad(Si)下参数漂移<10%
‌SEE报告‌：需参考独立测试文档获取详细辐射事件数据

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