‌DRV8329 三相无刷电机栅极驱动器技术文档总结

DRV8329系列器件是用于三相应用的集成栅极驱动器。这些器件提供三个半桥栅极驱动器，每个驱动器都能够驱动高侧和低侧N沟道功率MOSFET。该器件使用内部电荷泵产生正确的栅极驱动电压，并使用自举电路增强高侧MOSFET。包括一个涓流电荷泵，以支持 100% 占空比。栅极驱动架构支持高达 1A 源极和 2A 灌电流的峰值栅极驱动电流。该DRV8329可采用单个电源供电，并支持4.5至60 V的宽输入电源范围。
*附件：drv8329.pdf

6x 和 3x PWM 模式允许与控制器电路进行简单的接口。该器件集成了精确的3.3V LDO，可用于为外部控制器供电，并可用作CSA的参考。设备的配置设置可通过硬件 （H/W） 引脚进行配置。

DRV8329 器件集成了低侧电流检测放大器，允许对驱动级所有三相的电流总和进行电流检测。

提供低功耗睡眠模式，通过关闭大部分内部电路来实现低静态电流。提供欠压锁定、GVDD 故障、MOSFET 过流、MOSFET 短路和过热的内部保护功能。故障情况在nFAULT引脚上指示。

特性

• 65V 三相半桥栅极驱动器
  • 驱动 3 个高侧和 3 个低侧 N 沟道 MOSFET （NMOS）
  • 4.5 至 60V 工作电压范围
  • 支持100% PWM占空比，带涓流电荷泵
• 基于 Bootstrap 的栅极驱动器架构
  • 1000mA 最大峰值源电流
  • 2000mA 最大峰值灌电流
• 集成电流检测放大器，具有低输入失调（针对 1 个分流器进行了优化）
  • 可调增益 （5、10、20、40 V/V）
• 硬件接口提供简单的配置
• 超低功耗睡眠模式 <1 μA，25 ̊C
• 相间4 ns （典型值）传播延迟匹配
• 独立驱动器关断路径 （DRVOFF）
• 65V 容差唤醒引脚 （nSLEEP）
• 在SHx上支持高达-10V的负瞬变
• 6x 和 3x PWM 模式
• 支持3.3V和5V逻辑输入
• 精确的 LDO （AVDD），3.3 V ±3%，80 mA
• 紧凑的QFN封装和封装
• 通过VDSLVL引脚可调节VDS过流阈值
• 通过 DT 引脚可调节死区时间
• 带电源块的高效系统设计
• 集成保护功能
  • PVDD 欠压锁定 （PVDDUV）
  • GVDD 欠压 （GVDDUV）
  • Bootstrap 欠压 （BST_UV）
  • 过流保护（VDS_OCP、SEN_OCP）
  • 热关断 （OTSD）
  • 故障状态指示器 （nFAULT）

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

DRV8329是德州仪器（TI）推出的高性能三相栅极驱动器，专为宽电压范围（4.5V-60V）无刷直流（BLDC）或永磁同步电机（PMSM）驱动设计，核心特性包括：

• ‌集成驱动‌：支持3个半桥栅极驱动，可驱动6个N沟道MOSFET（高边+低边）。
• ‌驱动能力‌：
  • 峰值源电流1A/灌电流2A，支持100%占空比（集成涓流电荷泵）。
  • 低侧集成电流检测放大器（增益可调5/10/20/40 V/V）。
• ‌工作模式‌：支持6x PWM（独立高低边控制）和3x PWM（简化控制）模式。
• ‌保护功能‌：
  • 多重保护（欠压锁定/过流/热关断），故障指示引脚（nFAULT）。
  • VDS过流监测阈值可通过VDSLVL引脚配置（0.1V-2.5V）。

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‌2. 关键特性‌

• ‌电源管理‌：
  • 集成3.3V LDO（80mA输出），为外部控制器供电。
  • 电荷泵生成栅极驱动电压（GVDD），支持低至4.5V输入。
• ‌硬件配置‌：
  • 通过DT引脚电阻调节死区时间（100ns-2000ns）。
  • 四电平输入（CSAGAIN）设置电流检测增益。
• ‌能效优化‌：
  • 超低功耗睡眠模式（静态电流<1μA）。
  • 支持负瞬态电压（SHx引脚耐-10V）。

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‌3. 应用领域‌

• ‌电动工具‌：电钻、割草机、吸尘器。
• ‌电动交通‌：电动自行车、滑板车、无人机。
• ‌工业设备‌：伺服驱动、物流机器人、泵/风扇。

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‌4. 设计要点‌

• ‌栅极驱动设计‌：
  • 推荐BSTx-SHx bootstrap电容≥1μF（25V耐压）。
  • 外部栅极电阻（RGATE）调节开关速率，避免振铃。
• ‌布局建议‌：
  • 功率地（PGND）与信号地分离，优化散热焊盘连接（建议12个过孔）。
  • 电流检测电阻（RSENSE）需低电感布局，靠近LSS引脚。
• ‌热管理‌：
  • 结温限制150℃，需确保PCB铜面积≥8cm²（QFN封装）。

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‌5. 版本与封装‌

• ‌封装选项‌：
  • 36引脚VQFN（5.0×4.0mm），带散热焊盘。
• ‌型号变体‌：
  • DRV8329A（6x PWM模式）/DRV8329B（3x PWM模式）。

‌注‌：本文档适用于高集成度、宽电压范围的电机驱动设计，尤其适合需要高边电流检测和硬件保护的应用场景。