‌DRV8316C 三相集成FET电机驱动器技术文档总结‌

DRV8316C集成了三个 H 桥，具有 40 V 绝对最大能力和极低的 R DS（开） 95 mΩ（高侧 + 低侧），可为 12V/24V 无刷直流电机提供高功率驱动能力。DRV8316C提供集成电流检测，无需外部检测电阻。DRV8316C集成了电源管理电路，包括电压可调降压稳压器（3.3 V / 5 V，200 mA）和 LDO（3.3 V / 30 mA），可用于为外部电路供电。
*附件：drv8316c.pdf

DRV8316C提供可配置的 6x 或 3x 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。DRV8316C能够驱动高达 200 kHz 的 PWM 频率。DRV8316C可通过SPI（DRV8316CR）或引脚（DRV8316CT）-PWM模式进行高度配置。压摆率、OCP 电平、电流检测增益是一些可配置的功能。

DRV8316C中集成了许多保护功能，包括电源欠压锁定 （UVLO）、过压保护 （OVP）、电荷泵欠压 （CPUV）、过流保护 （OCP）、过温警告 （OTW） 和过温关断 （OTSD），以保护器件、电机和系统免受故障事件的影响。故障情况由nFAULT引脚指示。

特性

• 三相BLDC电机驱动器
  • 逐周期电流限制以限制相电流
  • 支持高达 200kHz 的 PWM 频率
  • 主动消磁以减少功率损耗
• 4.5V 至 35V 工作电压（最大 40V 绝对值）
• 高输出电流能力：8A 峰值
• 低 MOSFET 导通电阻
  • 95 mΩ R DS（开） （HS + LS） 在 T 处 一个 = 25°C
• 低功耗睡眠模式
  • 1.5μA（V时） 虚拟机 = 24伏，T 一个 = 25°C
• 多种控制接口选项
  • 6 个 PWM 控制接口
  • 3 个 PWM 控制接口
  • 6 个 PWM 控制接口，具有逐周期电流限制
  • 3 个 PWM 控制接口，具有逐周期电流限制
• 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
  • DRV8316CR：用于器件配置和故障状态的 5 MHz 16 位 SPI 接口
  • DRV8316CT：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3.3V/5V、200mA降压稳压器
• 内置 3.3V、30mA LDO
• 延迟补偿可减少占空比失真
• 集成保护功能套件
  • 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 接口进行可选故障诊断

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

DRV8316C是德州仪器（TI）推出的三相无刷直流（BLDC）电机驱动器，集成MOSFET和智能控制功能，核心特性包括：

• ‌宽电压范围‌：4.5V至35V工作电压（绝对最大值40V），支持12V/24V电机驱动。
• ‌高电流输出‌：峰值电流8A，低MOSFET导通电阻（95mΩ HS+LS @25°C）。
• ‌集成电源管理‌：内置3.3V/5V可调降压稳压器（200mA）和3.3V LDO（30mA），可为外部电路供电。
• ‌控制接口‌：支持SPI（DRV8316CR）或硬件引脚（DRV8316CT）配置，灵活适配不同MCU方案。

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‌2. 关键特性‌

• ‌电流检测‌：无需外部分流电阻，内置高精度电流检测（支持PWM模式下的逐周期限流）。
• ‌控制模式‌：
  • 6x/3x PWM接口，支持有感/无感FOC、正弦或梯形控制。
  • 高达200kHz PWM频率，适用于高速电机控制。
• ‌静音与能效‌：主动退磁技术降低功耗，可配置的压摆率控制减少EMI。
• ‌保护功能‌：
  • 欠压锁定（UVLO）、过流保护（OCP）、过热警告/关断（OTW/OTSD）。
  • 故障指示引脚（nFAULT）和SPI诊断（仅SPI型号）。

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‌3. 应用领域‌

• ‌医疗设备‌：CPAP呼吸机、手术器械。
• ‌工业自动化‌：机器人、HVAC电机、工厂自动化模块。
• ‌消费电子‌：打印机、相机云台、家用电器。

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‌4. 技术细节‌

• ‌封装与引脚‌：
  • 40引脚VQFN（7mm×5mm），带散热焊盘。
  • 关键引脚：VM（电源输入）、OUTA/B/C（三相输出）、nSLEEP（低功耗模式控制）。
• ‌配置选项‌：
  • ‌ SPI型号（DRV8316CR） ‌：通过寄存器配置PWM模式、压摆率、OCP阈值等。
  • ‌ 硬件型号（DRV8316CT） ‌：通过外部电阻设置引脚电平配置参数。

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‌5. 典型应用设计‌

• ‌电源设计‌：VM引脚需并联0.1μF陶瓷电容和 bulk电容（耐压≥2倍工作电压）。
• ‌布局建议‌：
  • 分离模拟地（AGND）与功率地（PGND），减少噪声干扰。
  • 电荷泵电容（CPH-CPL：47nF）和Buck电感需靠近器件放置。