‌DRV8244-Q1 汽车级H桥驱动器技术文档总结

DRV824x-Q1 系列器件是一款完全集成的 H 桥驱动器，适用于各种汽车应用。该器件可以配置为单个全桥驱动器或两个独立的半桥驱动器。该单片系列器件采用BiCMOS高功率工艺技术节点设计，采用电源封装，具有出色的功率处理和热能力，同时提供紧凑的封装尺寸、易于布局、EMI控制、精确的电流检测、稳健性和诊断功能。该系列提供相同的引脚功能，具有可扩展的R 上 （电流能力）以支持不同的负载。
*附件：drv8244-q1.pdf

这些器件集成了N沟道H桥、电荷泵稳压器、带稳压功能的高端电流检测、电流比例输出和保护电路。提供低功耗睡眠模式以实现低静态电流。这些器件提供电压监控和负载诊断，以及针对过流和过温的保护功能。故障情况在nFAULT引脚上指示。这些器件提供三种型号 - 硬连线接口：硬件 （H） 和两种 SPI 接口型号：SPI（P） 和 SPI（S），其中 SPI （P） 用于外部供电的逻辑电源，SPI （S） 用于内部生成的逻辑电源。SPI 接口变体在器件配置和故障可观察性方面提供了更大的灵活性。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，T一个
• • 可用于帮助功能安全系统设计的文档
• 4.5V 至 35V （40V abs. max） 工作范围
• VQFN-HR封装：R ON_LS + 右 ON_HS ：47 毫欧
• HVSSOP封装：R ON_LS + 右 ON_HS ：60 mΩ
• 我外最大值 = 21 A
• PWM 频率作高达 25 KHz，具有自动死区时间断言
• 可配置的压摆率和扩频时钟，实现低电磁干扰 （EMI）
• 集成电流检测（消除分流电阻）
• 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（锁存或重试）的保护和诊断功能
  • 关断状态和导通状态下的负载诊断，以检测开路负载和短路
  • 电源电压监控 （VM）
  • 过流保护
  • 过温保护
  • 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 1μA
• 3 种变体 - HW （H）、SPI （S） 或 SPI （P）
• 可配置的控制模式：
  • 使用 PWM 或 PH/EN 模式的单全桥
  • 两个使用独立模式的半桥

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

DRV8244-Q1是德州仪器（TI）推出的AEC-Q100认证汽车级H桥驱动器，专为有刷直流电机和电磁阀设计。核心特性包括：

• ‌高集成度‌：内置47mΩ（VQFN-HR封装）或60mΩ（HVSSOP封装）MOSFET半桥，集成电流检测、诊断功能及保护电路。
• ‌宽电压范围‌：4.5V至35V（峰值40V），兼容12V/24V汽车电池系统。
• ‌输出能力‌：最大21A连续电流，支持高达25kHz PWM频率。
• ‌控制模式‌：支持硬件（HW）或SPI接口配置，提供三种工作模式（PH/EN、PWM、独立半桥）。

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‌2. 关键特性‌

• ‌电流检测‌：集成高侧电流镜像，通过IPROPI引脚输出比例电流（比例因子4750:1），无需外部分流电阻。
• ‌电流调节‌：可配置ITRIP阈值实现PWM斩波限流（7级可调，SPI版本支持可编程关断时间）。
• ‌保护功能‌：
  • 过流保护（OCP）：高侧/低侧独立阈值，支持锁存或自动重试模式。
  • 过热保护（TSD）：关断阈值185°C，30°C迟滞。
  • 负载诊断：支持离态（OLP）和动态（OLA，仅SPI）开路/短路检测。
• ‌低功耗‌：睡眠模式电流低至1μA（典型值）。

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‌3. 型号与封装‌

• ‌封装选项‌：
  • VQFN-HR（16引脚，3mm×6mm）：RON总阻值47mΩ。
  • HVSSOP（28引脚，3mm×7.3mm）：RON总阻值60mΩ。
• ‌接口变体‌：
  • ‌ HW（H） ‌：硬件引脚配置，简化设计。
  • ‌ SPI（S/P） ‌：支持4线SPI通信，P变体提供外部逻辑电源（VDD）输入以增强抗干扰。

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‌4. 应用场景‌

• ‌汽车电子‌：车门模块、雨刮器、座椅调节、转向系统。
• ‌工业控制‌：电磁阀驱动、小型电机控制。
• ‌电源管理‌：车身控制模块（BCM）、车载充电器。

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‌5. 功能模块‌

• ‌电源管理‌：
  • 集成电荷泵支持100%占空比高侧驱动。
  • 内置3.3V LDO（SPI-S变体）或外接VDD（SPI-P变体）。
• ‌控制逻辑‌：
  • PH/EN模式：EN/IN1为PWM输入，PH/IN2控制方向。
  • PWM模式：双PWM输入实现双向控制。
  • 独立模式：两半桥独立驱动不同负载。
• ‌诊断输出‌：nFAULT引脚指示故障，SPI变体支持寄存器级详细诊断。

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‌6. 保护机制‌

• ‌电压监控‌：VM欠压（4.2V）和过压（18V/28V/33.6V可选）保护。
• ‌负载诊断‌：
  • 离态检测：识别开路（>1.5kΩ）或短路（<1kΩ）。
  • 动态检测（SPI）：高侧负载活动时短路检测。
• ‌故障响应‌：支持锁存（需手动清除）或自动重试（间隔5ms）。

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‌7. 设计支持‌

• ‌典型电路‌：需外接VM去耦电容（0.1μF+10μF）、IPROPI电阻（500Ω-5kΩ）。
• ‌布局建议‌：分离功率地（PGND）与模拟地（AGND），优化热焊盘设计（RθJA 42.5°C/W-VQFN）。