‌DRV8144-Q1 汽车级半桥驱动器技术文档总结

DRV814x-Q1系列设备是一款完全集成的半桥驱动器，适用于各种汽车应用。该功率封装中的单片器件系列采用BiCMOS高功率工艺技术节点设计，具有出色的功率处理和热性能，同时提供紧凑的封装尺寸、易于布局、EMI控制、精确的电流感测、鲁棒性和诊断能力。该系列提供相同的引脚功能，具有可扩展的RON（电流能力），以支持不同的负载。
这些器件集成了N沟道半桥、电荷泵调节器、带调节的高压侧电流传感、电流比例输出和保护电路。提供低功率睡眠模式以实现低静态电流。这些设备提供电压监测和负载诊断，以及过电流和过温保护功能。故障状态显示在nFAULT引脚上。DRV8143和DRV8145有三种变体-硬连线接口：HW（H）和两种SPI接口变体：SPI（P）和SPI（S），SPI（P。DRV8144仅提供两种变体：SPI（S）和HW（H）。SPI接口变体在设备配置和故障可观察性方面提供了更大的灵活性。
*附件：drv8144-q1.pdf

特性

AEC-Q100符合汽车应用标准：
温度等级1：-40°C至+125°C，TA
功能安全能力
可用于辅助功能安全系统设计的文件
4.5V至35V（最大40V绝对值）工作范围
VQFN-HR封装中的SPI（S）或HW（H）变体：RON_LS+RON_HS:23.6mΩ
欠条最大=30A
PWM频率操作高达125KHz，具有自动死区时间断言功能
可配置的转换速率和扩频时钟，实现低电磁干扰（EMI）
集成电流感测（消除分流电阻器）
IPROPI引脚上的比例负载电流输出
可配置的电流调节
具有可配置故障反应（锁定或重试）的保护和诊断功能
在关闭状态和打开状态下进行负载诊断，以检测开路负载和短路
电源（VM）和电荷泵（VCP）的电压监测
过流保护
超温保护
nFAULT引脚上的故障指示
支持3.3V、5V逻辑输入
低睡眠电流-25°C时典型值为1µA

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
DRV8144-Q1是德州仪器（TI）推出的汽车级半桥驱动器，集成电流检测与诊断功能，适用于4.5V至35V（最大40V）工作电压范围，支持30A最大输出电流。其核心特性包括：

• ‌AEC-Q100认证‌：满足车规级温度要求（-40°C至125°C）。
• ‌高集成度‌：内置电荷泵、高低边MOSFET（总导通电阻23.6mΩ）、电流检测（无需外部分流电阻）及IPROPI比例电流输出。
• ‌保护功能‌：过流（OCP）、过温（TSD）、负载诊断（开/短路检测）、电压监控（VM/VCP）。
• ‌接口选项‌：提供SPI(S)和HW(H)两种配置变体，支持灵活控制与诊断反馈。

‌2. 关键特性‌

• ‌电流检测‌：通过IPROPI引脚输出与负载电流成比例的模拟信号，支持外部ADC读取。
• ‌可编程参数‌：
  • 可配置的PWM频率（最高125kHz）和死区时间。
  • 8级压摆率控制（SPI变体）以优化EMI性能。
  • 电流调节（ITRIP）阈值与关断时间可设。
• ‌诊断功能‌：
  • 静态（OLP）与动态（OLA，仅SPI变体）负载诊断。
  • 故障指示通过nFAULT引脚或SPI寄存器（SPI变体）。

‌3. 应用场景‌

• 汽车直流有刷电机、电磁阀（如车门模块、雨刮器、座椅控制）。
• 燃油/水泵、车载充电器等车身控制模块（BCM）。

‌4. 封装与型号‌

• ‌封装‌：VQFN-HR（16引脚，3mm×6mm）。
• ‌型号差异‌：DRV8144-Q1家族包含不同导通电阻（RON）和电流能力的型号（如DRV8143/8145），详见设备对比表。

‌5. 保护机制‌

• ‌故障反应模式‌：支持锁存（Latch）或自动重试（Retry），可通过DIAG引脚（HW）或寄存器（SPI）配置。
• ‌电压监控‌：VM过压/欠压、电荷泵欠压（CPUV）触发保护。

‌6. 设计支持‌

• ‌典型电路‌：需外接VM去耦电容（0.1μF+10μF）、VCP电容（1μF）及IPROPI电阻（500-5kΩ）。
• ‌布局建议‌：优先缩短高电流路径，优化散热设计（参考热阻参数RθJA=42.5°C/W）。

‌7. 文档结构‌
数据手册包含详细电气特性、时序图、寄存器映射（SPI变体）及典型应用电路，支持功能安全系统设计。