‌DRV8213 4-A有刷直流电机驱动器技术文档总结

DRV8213是一款集成电机驱动器，具有N沟道H桥、电荷泵、电流检测输出、电流调节和保护电路。三重器电荷泵允许该器件在低至 1.65 V 的电压下工作，以适应 1.8V 电源轨和低电池电量条件。电荷泵集成了所有电容器，并允许 100% 占空比工作。
*附件：drv8213.pdf

内部电流镜实现电流检测和调节。这消除了对大型功率分流电阻器的需求，从而节省了电路板面积并降低了系统成本。IPROPI 电流检测输出允许微控制器检测电机失速或负载条件的变化。增益选择 （GAINSEL） 功能允许高精度电流检测低至 10 mA 的平均电机电流。使用 VREF 引脚，该器件可以在启动和高负载事件期间调节电机电流，而无需微控制器进行交互。RTE 封装支持无传感器电机失速检测并向微控制器报告。

低功耗睡眠模式通过关闭大部分内部电路来实现超低静态电流。内部保护功能包括欠压锁定、过流和过热。

特性

• N 沟道 H 桥有刷直流电机驱动器
• 1.65V 至 11V 工作电源电压范围
• 240mΩ R DS（导通） （高侧 + 低侧）
• 高输出电流能力：4A 峰值
• PWM 控制接口，高达 100 kHz 的开关
• 支持 1.8V、3.3V 和 5V 逻辑输入
• 集成电流检测和电流调节
• 模拟电流检测输出 （IPROPI）
• 增益选择 （ GAINSEL） 功能 -
  • 低至 10 mA 的高精度电流检测
  • 针对不同电流范围优化的 R DS（ON） 和过流限制
• 可配置的浪涌时间（仅限RTE包）
• 内部电荷泵
• 低功耗睡眠模式的电池寿命长
  • < 60 nA 最大睡眠电流
• 封装尺寸小
• 集成保护功能
  • VM 欠压锁定 （UVLO）
  • 自动重试过流保护 （OCP）
  • 热关断 （TSD）
  • 失速检测（仅限 RTE 封装）

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌宽电压范围‌：1.65V至11V工作电压（RTE封装支持VM=0V时逻辑仍可运行）。
• ‌高电流能力‌：4A峰值输出，集成240mΩ RDS(ON)（高边+低边MOSFET）。
• ‌集成电流检测与调节‌：
  • 模拟电流输出（IPROPI），比例系数可调（205μA/A至4900μA/A）。
  • 通过VREF引脚设置电流限制阈值（ITRIP），支持硬件电流调节。
• ‌低功耗设计‌：
  • 睡眠模式电流<60nA（DSG封装）或<20nA（RTE封装）。
  • 自动休眠功能（tAUTOSLEEP=1ms）。
• ‌封装选项‌：
  • ‌DSG‌（WSON-8，2mm×2mm）
  • ‌RTE‌（WQFN-16，3mm×3mm，支持硬件堵转检测）。

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‌2. 关键功能‌

• ‌H桥控制‌：支持正向、反向、制动（低边慢衰减）和滑行模式（高阻态）。
• ‌ 堵转检测（RTE封装） ‌：
  • 基于IPROPI电流反馈，可配置响应模式（禁用/仅指示/锁存关闭）。
  • 通过TINRUSH电容设置启动电流忽略时间（tINRUSH）。
• ‌保护机制‌：
  • 欠压锁定（UVLO）、过流保护（OCP）、热关断（TSD）。
  • 故障指示（nFAULT引脚）。

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‌3. 典型应用‌

• ‌电池供电设备‌：电子锁、电动牙刷、便携式打印机。
• ‌医疗与工业‌：输液泵、仪表驱动。
• ‌堵转敏感场景‌：通过IPROPI反馈或硬件检测实现电机保护。

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‌4. 设计要点‌

• ‌布局建议‌：
  • VM引脚就近放置低ESR陶瓷电容（0.1μF）和储能电容。
  • 散热设计：充分利用热焊盘连接多层地平面。
• ‌电流检测配置‌：
  • 公式：ITRIP(A) = VVREF(V) / [RIPROPI(Ω) × AIPROPI(μA/A)]。
  • 需确保VIPROPI ≤ min(VM-1.25V, 3.3V)以保证精度。

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‌5. 性能参数‌

‌参数‌	‌条件‌	‌典型值‌
静态电流（睡眠模式）	VVM=5V, TJ=27°C	20nA (DSG)
传播延迟（INx→OUTx）	输入到输出切换	450ns
热阻（RTE封装）	结到环境（4层板）	50.7°C/W