‌DRV8300U 三相BLDC栅极驱动器技术文档总结

DRV8300U是100V三半桥栅极驱动器，能够驱动高侧和低侧N沟道功率MOSFET。该DRV8300UD使用集成的自举二极管和用于高侧MOSFET的外部电容器产生正确的栅极驱动电压。GVDD用于为低侧MOSFET生成栅极驱动电压。栅极驱动架构支持高达750mA的峰值源电流和1.5A的灌电流。
*附件：drv8300u.pdf

相位引脚 SHx 能够承受显着的负电压瞬变;而高侧栅极驱动器电源 BSTx 和 GHx 能够支持更高的正电压瞬变 （125V） abs 最大电压，从而提高系统的稳健性。小传播延迟和延迟匹配规格最大限度地减少了死区时间要求，从而进一步提高了效率。通过 GVDD 和 BST 欠压锁定为低侧和高侧提供欠压保护。

特性

• 100V三相半桥栅极驱动器
  • 驱动 N 沟道 MOSFET （NMOS）
  • 栅极驱动器电源 （GVDD）：5-20V
  • MOSFET 电源 （SHx） 支持高达 100V
• 集成自举二极管（DRV8300UD器件）
• 支持反相和同相 INLx 输入
• Bootstrap 栅极驱动架构
  • 750mA 源电流
  • 1.5A 灌电流
• 支持高达 15S 的电池供电应用
• 更高的 BSTUV （8V 典型值） 和 GVDDUV （7.6V 典型值） 阈值，支持标准 MOSFET
• SHx引脚上的低漏电流（<55μA）
• 绝对最大 BSTx 电压高达 125V
• 在SHx上支持高达-22V的负瞬变
• 内置交叉传导预防
• 通过 DT 引脚可调节死区时间，适用于 QFN 封装变体
• TSSOP 封装变体的固定死区时间插入 200nS
• 支持 3.3V 和 5V 逻辑输入，最大绝对值为 20V
• 4nS典型传播延迟匹配
• 紧凑的QFN和TSSOP封装
• 使用电源块进行高效的系统设计
• 集成保护功能
  • BST 欠压锁定 （BSTUV）
  • GVDD 欠压 （GVDDUV）

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

DRV8300U是德州仪器（TI）推出的100V三相无刷直流电机（BLDC）栅极驱动器，核心特性包括：

• ‌高压驱动‌：支持100V工作电压（BSTx绝对最大值125V），可驱动N沟道MOSFET，适用于15节电池应用。
• ‌集成架构‌：
  • 内置自举二极管（DRV8300UD型号），简化外部电路设计。
  • 支持750mA源电流/1.5A灌电流驱动能力，适配高功率MOSFET。
• ‌灵活输入‌：兼容3.3V/5V逻辑电平（20V耐压），支持同相/反相INLx输入配置（通过MODE引脚选择）。
• ‌保护功能‌：BSTx/GVDD欠压锁定（UVLO）、交叉导通预防、-22V负瞬态耐压（SHx引脚）。

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‌2. 关键参数与性能‌

• ‌电源管理‌：
  • GVDD供电范围：8.7V~20V（推荐12V），BSTx耐压125V。
  • 低泄漏电流：SHx引脚<55µA，BSTx静态漏电流<7µA。
• ‌时序特性‌：
  • 传播延迟125ns（典型值），匹配延迟±4ns。
  • 可调死区时间（QFN封装）：通过DT引脚电阻设置（200ns~2000ns）。
• ‌封装选项‌：
  • 24引脚VQFN（4mm×4mm，带散热焊盘）。
  • 20引脚TSSOP（6.5mm×6.4mm）。

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‌3. 典型应用场景‌

• ‌电动交通工具‌：电动自行车、滑板车、无人机。
• ‌工业设备‌：伺服驱动、泵、风扇、物流机器人。
• ‌家用电器‌：无绳吸尘器、园林工具。

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‌4. 设计要点‌

• ‌自举电容选型‌：
  • 最小容值计算：需满足ΔVBSTx < 6.65V（例如59nF@1V纹波，推荐100nF）。
  • GVDD电容：≥10倍自举电容值（典型1μF）。
• ‌布局建议‌：
  • 缩短GHx/GLx走线（推荐15mil宽度），减少寄生电感。
  • 功率地（GND）与信号地分离，散热焊盘需多过孔连接。

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‌5. 保护与诊断‌

• ‌欠压保护‌：
  • GVDD UVLO阈值：8.3V（上升）/7.6V（下降）。
  • BST UVLO阈值：8V（上升）/7.6V（下降）。
• ‌故障恢复‌：自动恢复模式，需检测INHx引脚PWM上升沿。

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‌6. 版本与支持‌

• ‌文档资源‌：提供白皮书（如SLUA271）、SPICE模型。
• ‌订购型号‌：
  • DRV8300UDPW（TSSOP，固定死区）。
  • DRV8300UDRGE（VQFN，可调死区）。

‌注‌：本器件适用于高可靠性电机驱动系统，尤其适合需高压耐受和快速响应的应用场景。