‌DRV3901-Q1 汽车级单通道烟火驱动器技术文档总结

DRV3901-Q1 是一款高度集成的爆管驱动器，适用于汽车电动汽车热释保险丝应用。它包括驱动爆管负载所需的电源、电流传感和调节以及诊断和保护功能。它包含该设备独有的几个不同于传统爆管驱动器的关键功能。这些功能包括硬件引脚触发接口、储能电容器诊断、可寻址SPI以及具有集成电荷泵和附加部署电流选项的优化驱动器级。
*附件：drv3901-q1.pdf

硬件引脚触发 （TRGx） 接口允许直接在硬件中向 DRV3901-Q1 发出部署命令。这使得可以使用 MCU 硬件引脚、直接使用过流传感器或通过其他外部硬件电路监视器触发部署。硬件触发引脚支持 2 引脚接口，具有基于阈值或 PWM 的选项，以确保防止未命中部署的鲁棒性，同时仍提供支持各种接口选项的灵活性。此外，受 CRC 保护的部署命令可以通过 SPI 总线作为辅助方法发送。

为了支持系统储能电容器的诊断，DRV3901-Q1集成了一个开关和监控电路，能够偏置和监控储能电容器的放电电压。这使器件和外部MCU能够检测储液电容器的损耗/故障或其在正常运行中的近似值。

可寻址 SPI，允许在共享 SPI 总线上控制多个设备。除了减少所需的MCU资源外，可寻址SPI还集成了广播命令结构，允许协调多个驱动器同时触发或以交错延迟触发。SPI 集成了多种鲁棒性功能，包括 CRC、地址回读功能和各种总线故障检测机制。

功率级采用受保护的高侧和低侧开关，以确保由于各种故障条件而导致的意外驱动的鲁棒性。集成电荷泵可确保在部署过程中将开关两端的压差电压降至最低，从而能够在低电源电压下运行。提供多种部署选项，可针对不同类型的爆管负载或特定应用要求进行优化。

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，T A
• 符合功能安全标准
  • 专为功能安全应用而开发
  • 有助于ISO26262系统设计的文档，最高可达 ASIL C
• 针对汽车电动汽车热熔器应用的高度集成爆管驱动器解决方案
  • 集成电源、电流调节、诊断和安全功能
  • 基于 SPI 或 HW 引脚的触发，可实现灵活的接口选项和快速触发反应
  • 系统储能电容器和爆管健康监测的诊断功能
  • 内置电源、接口、驱动器和监视器的自检和诊断功能
  • 通过冗余电源、低侧和高驱动器驱动器以及次级监控逻辑实现可靠运行的架构
• 高达 28V （40V abs. max） 的工作电压
• 紧凑型 HVSSOP-28 （DGQ） 引线封装
• 双线负载接口，具有受保护的电流控制高侧和受保护的次级低侧开关
• 集成电荷泵，可将MOSFET压差降至最低
• 4 线、可寻址、24 位 SPI，具有 CRC 保护
  • 允许多个器件在同一 SPI 上运行
  • 允许将命令广播到多个设备。
• 可配置的部署电流（1.2 A / 2 ms、1.75 A / 0.5 ms、高达 3.4 A / 0.5 ms）
• 可配置的部署接口选项
  • 带 PWM 或电平信号的 2 针硬件触发器
  • 带 CRC 的受保护 SPI 命令
• 全面的断态诊断
  • 设备内置自检
  • 驱动器输出和开关测试
  • 接口测试
  • 储能电容器测试
  • 耐爆管测试
• 可配置故障指示器 （nFAULT）

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌汽车级认证‌：符合AEC-Q100 Grade 1标准（-40°C至+125°C），支持ISO 26262功能安全至ASIL C等级。
• ‌高集成度‌：集成电源管理、电流调节（1.2A~3.4A可配置）、诊断及安全功能，专为电动汽车（EV）烟火熔断器设计。
• ‌灵活触发接口‌：
  • ‌硬件引脚触发‌（TRG1/TRG2）：支持PWM或电平信号，响应时间快。
  • ‌SPI控制‌：24位地址able SPI总线，带CRC校验，支持多设备并联与广播指令同步触发。
• ‌全面诊断功能‌：
  • 离线状态检测（自检、驱动输出测试、接口测试）。
  • 储能电容健康监测（电压放电诊断）。
  • 负载（squib）电阻检测。

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‌2. 关键应用场景‌

• ‌电动汽车高压系统‌：电池断开单元（BDU）、电池接线盒（BJB）。
• ‌安全关键系统‌：烟火熔断器（Pyro-Fuse）驱动，用于紧急断电保护。

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‌3. 电气与封装参数‌

• ‌电压范围‌：4.5V~28V（峰值40V），集成电荷泵降低MOSFET导通压降。
• ‌封装‌：HVSSOP-28（DGQ），尺寸7.3mm×4.9mm，支持PowerPAD散热设计。
• ‌环境适应性‌：MSL Level-3（260℃回流焊），符合RoHS标准。

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‌4. 安全与保护机制‌

• ‌冗余设计‌：高压侧/低压侧双开关架构，防止误触发。
• ‌故障保护‌：过流、过温、欠压锁定（UVLO），nFAULT引脚实时报警。
• ‌部署电流配置‌：支持3种预设模式（如1.75A/0.5ms或3.4A/0.5ms）。

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‌5. 生产与订购信息‌

• ‌型号‌：DRV3901QDGQRQ1（带卷带包装，每卷2500片）。
• ‌封装细节‌：Tape & Reel规格（卷径330mm，间距8mm），提供完整PCB布局与钢网设计指南。

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‌注‌：文档包含详细时序图、寄存器配置（SPI变体）及功能安全开发支持文件，适用于高可靠性汽车电子设计。