‌DRV3256-Q1 三相BLDC栅极驱动器技术文档总结

科技绿洲 2025-10-13 478

描述

DRV3256-Q1 系列器件是高度集成的三相栅极驱动器，适用于 48V 汽车电机驱动应用。这些器件经过专门设计，通过提供 2A 峰值源极和 2.5A 峰值灌电流驱动电流以及 90V MOSFET 瞬态过压支持，支持大功率电机驱动应用。采用高效的自举架构，最大限度地减少栅极驱动器的功率损耗和自热。电荷泵允许栅极驱动器支持 100% PWM 占空比控制。

广泛的诊断、监控和保护功能支持强大的电机驱动系统设计。集成了高度可配置的有源短路（ASC）功能，支持选定的外部 MOSFET，以实现对系统故障的快速响应并消除对外部组件的需求。

可选配三个或单个低侧电流分流放大器，以支持基于电阻的低侧电流检测。
*附件：drv3256-q1.pdf

特性

符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
- 器件环境温度等级 0：–40°C 至 +150°C
- 设备 HBM ESD 分类 2 级
- 设备 CDM ESD 分类级别 C4B
符合功能安全标准
- 专为功能安全应用而开发
- 帮助 ISO 26262 系统设计的文档将在生产发布时提供
- 系统能力高达 ASIL D 目标
三N沟道半桥栅极驱动器
- 2A/2.5A 最大峰值栅极驱动电流
- 针对 48V 应用优化的电源架构
- 12V/48V 分流式电源架构
- 直流链路电源（DHCP）的 95V 瞬态绝对最大额定值
- 105V 自举电压，支持 90V MOSFET 工作电压范围
- 带电荷泵的自举，可实现 100% 占空比
集成 1 个（DRV3256A-Q1）或 3 个（DRV3256-Q1）电流分流放大器
集成可配置有源短路（ASC）功能
- 支持低侧（DRV3256A-Q1）或低侧和高侧（DRV3256-Q1/DRV3256B-Q1） ASC
- 支持低侧和高侧 ASC
- 提供器件引脚控制
- 故障处理能力
带CRC的串行外设接口（SPI）
支持 3.3V 和 5V 逻辑输入
高级保护功能
- 电池电压监控器
- MOSFET VDS过流监视器
- R分流过流监视器
- MOSFET V~~GS的~~栅极故障监控器
- 模拟内置自检
- 内部稳压器和时钟监视器
- 设备热警告和关机
- 故障状态指示针 s

参数

PWM

‌1. 产品概述‌

DRV3256-Q1是德州仪器（TI）推出的车规级48V三相无刷直流电机（BLDC）栅极驱动器，核心特性包括：

‌车规认证‌：通过AEC-Q100 Grade 0认证（-40°C至+150°C），支持功能安全ASIL D等级设计。
‌高压驱动‌：支持48V系统（瞬态耐压95V），集成12V/48V双电源架构，驱动电流2A（源）/2.5A（灌）。
‌100%占空比支持‌：内置电荷泵的自举架构，适应持续PWM控制。
‌高级保护功能‌：
- 主动短路（ASC）功能：支持低边（DRV3256A-Q1）或高低边（DRV3256-Q1/B-Q1）快速故障响应。
- 多重诊断：MOSFET VDS/VGS监测、分流电阻过流、热警告/关断等。

‌2. 关键特性与配置‌

‌电流检测‌：可选集成1x（A型号）或3x（标准型号）低边分流放大器。
‌通信接口‌：SPI协议（带CRC校验），支持3.3V/5V逻辑输入。
‌型号差异‌：| 型号 | 分流放大器 | ASC功能 | 特殊功能 |
| ------------- | ------------ | --------- | -------------------------- |
| DRV3256A-Q1 | 1x | 仅低边 | - |
| DRV3256-Q1 | 3x | 高低边 | - |
| DRV3256P-Q1 | 3x | 高低边 | 看门狗定时器、寄存器扩展 |

‌3. 典型应用‌

‌汽车48V系统‌：
- 启停发电机（BISG）、电动助力转向（EPS）
- 涡轮增压器（eTurbo）、变速箱执行器
- 水泵、油泵、HVAC压缩机

‌4. 封装与订购信息‌

‌封装‌：64引脚HTQFP（10mm×10mm，带散热焊盘）
‌型号示例‌：
- DRV3256EPAPRQ1（标准型号，1000件卷装）
- DRV3256PEPAPRQ1（带看门狗功能）
‌环境评级‌：MSL Level-3（260°C峰值回流焊）

‌5. 设计资源‌

‌参考文档‌：
- 白皮书《如何构建安全的48V MHEV电机驱动系统》
- 应用笔记《高功率电机驱动系统设计考量》
‌开发支持‌：TI E2E论坛提供SPICE模型与布局指南（如PowerPAD散热设计）。

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