DRV8718-Q1智能半桥栅极驱动器技术文档总结

DRV871x-Q1 系列器件是高度集成的多通道栅极驱动器，用于驱动多个电机或负载。这些器件集成了 4 个 （DRV8714-Q1） 或 8 个 （DRV8718-Q1） 半桥栅极驱动器、驱动器电源、电流分流放大器和保护监视器，可降低整体系统复杂性、尺寸和成本。

智能栅极驱动架构可管理死区时间以防止击穿，控制压摆率以降低电磁干扰 （EMI），并优化传播延迟以增强性能。
*附件：drv8718-q1.pdf

为独立的半桥或H桥控制提供输入模式。四个PWM输入可以与SPI控制相结合在不同驱动器之间进行多路复用。

宽共模分流放大器提供在线电流检测，即使在再循环窗口期间也能连续测量电机电流。如果不需要在线检测，该放大器可用于低侧或高侧检测配置。

这些器件提供一系列保护功能，以促进系统稳健运行。其中包括欠压和过压监控器、用于外部 MOSFET 的 VDS 过流和 VGS 栅极故障监控器、离线开路负载和短路诊断以及内部热警告和关断保护。

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，TA
• 多通道半桥栅极驱动器
  • 引脚到引脚 4 和 8 半桥驱动器变体
  • 4.9V 至 37V （40V abs. max） 工作范围
  • 4 个带输出映射的 PWM 输入
  • 用于 100% PWM 的三重电荷泵
  • 半桥、H 桥和 SPI 控制模式
• 智能多级栅极驱动架构
  • 可调节的压摆率控制
  • 自适应传播延迟控制
  • 50μA至62mA峰值源电流输出
  • 50μA 至 62mA 峰值灌电流输出
  • 集成死区握手
• 2 个宽共模电流分流放大器
  • 支持直列、高侧或低侧
  • 可调增益设置（10、20、40、80V/V）
• 提供多种接口选项
  • SPI：详细配置和诊断
  • 硬件：简化控制，减少MCU引脚
• 具有可润湿侧翼的紧凑型 VQFN 封装
• 集成保护功能
  • 专用驱动程序禁用引脚 （DRVOFF）
  • 低智商、睡眠模式电机制动 （BRAKE）
  • 电源和稳压器电压监控器
  • MOSFET VDS 过流监测器
  • MOSFET VGS 栅极故障监控器
  • 用于反极性MOSFET的电荷泵
  • 离线开路负载和短路诊断
  • 设备热警告和关机
  • 窗口看门狗定时器
  • 故障条件中断引脚 （nFAULT）

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
DRV8714-Q1和DRV8718-Q1是德州仪器（TI）推出的汽车级多通道智能半桥栅极驱动器，集成宽共模电流检测放大器，适用于驱动多电机或负载。

• ‌关键特性‌：
  • AEC-Q100认证（温度等级1：-40°C至125°C）。
  • 支持4通道（DRV8714-Q1）或8通道（DRV8718-Q1）半桥驱动。
  • 工作电压范围4.9V至37V（最大40V）。
  • 智能栅极驱动架构（可调压摆率、自适应传播延迟控制）。
  • 集成2路宽共模电流检测放大器（增益10/20/40/80V/V）。
  • 支持SPI和硬件（H/W）接口配置。

‌2. 应用场景‌

• 汽车有刷直流电机（如电动座椅、尾门、天窗、门模块等）。
• 车身控制模块、变速箱和发动机控制模块。

‌3. 核心功能‌

• ‌智能栅极驱动‌：
  • 可调死区时间控制，防止直通。
  • 压摆率调节（50µA至62mA峰值电流输出）。
  • 集成VDS/VGS故障监测（过流、栅极故障）。
• ‌电流检测‌：支持高/低侧或在线电流检测配置。
• ‌保护机制‌：
  • 电源电压监控（欠压/过压）。
  • 热警告和关断保护。
  • 离线开/短路诊断。

‌4. 封装与引脚‌

• ‌封装类型‌：VQFN（40/56引脚）、HTQFP（48引脚）。
• ‌关键引脚功能‌：
  • ‌PWM输入‌（IN1-IN4）：控制半桥驱动模式。
  • ‌DRVOFF/nFLT‌：全局驱动禁用或故障中断。
  • ‌BRAKE‌：低功耗睡眠模式下的电机主动制动。

‌ 5. 寄存器配置（SPI接口） ‌

• 提供灵活的寄存器映射，支持：
  • 半桥/H桥控制模式切换。
  • PWM输入映射与自由轮配置。
  • 栅极驱动电流、故障响应阈值编程。

‌6. 典型应用设计‌

• ‌外部元件‌：需配置电荷泵电容（1µF）、PVDD去耦电容（0.1µF+10µF）。
• ‌布局建议‌：优化PCB布线以减少EMI，确保功率地（PGND）与信号地分离。