DRV8350F三相智能栅极驱动器技术文档总结

DRV835xF 系列器件是高度集成的栅极驱动器，适用于三相无刷直流 （BLDC） 电机应用。这些器件型号提供可选的集成电流分流放大器，以支持不同的电机控制方案。

DRV835xF 使用智能栅极驱动 （SGD） 架构来减少 MOSFET 压摆率控制和保护电路通常所需的外部元件数量。SGD 架构还优化了死区时间以防止击穿情况，通过 MOSFET 压摆率控制灵活地降低电磁干扰 （EMI），并通过 V 防止栅极短路情况GS的显示器。强大的栅极下拉电路有助于防止不必要的 dV/dt 寄生栅导通事件
*附件：drv8350f.pdf

支持各种PWM控制模式（6x、3x、1x和独立），以便与外部控制器进行简单接口。这些模式可以减少控制器对电机驱动器PWM控制信号所需的输出数量。该系列器件还包括 1x PWM 模式，用于使用内部模块换向表对 BLDC 电机进行简单的传感器梯形控制。

特性

• 9 至 100V，三重半桥栅极驱动器
  • 可选三重低侧电流分流放大器
• 功能安全质量管理
  • 可用于帮助 IEC 61800-5-2 功能安全系统设计的文档
• 智能门驱动架构
  • 可调节压摆率控制，实现 EMI 性能
  • VGS的握手和最小死区时间插入，以防止击穿
  • 50 mA 至 1 A 峰值源电流
  • 100mA 至 2A 峰值灌电流
  • 通过强下拉缓解 dV/dt
• 集成栅极驱动器电源
  • 高侧倍增器电荷泵用于 100% PWM 占空比控制
  • 低侧线性稳压器
• 集成三电流分流放大器
  • 可调增益 （5、10、20、40 V/V）
  • 双向或单向支持
• 6x、3x、1x 和独立 PWM 模式
  • 支持 120° 传感器作
• 提供 SPI 或硬件接口
• 低功耗睡眠模式（V 时为 20 μA 虚拟机 = 48-V）
• 集成保护功能
  • VM 欠压锁定 （UVLO）
  • 栅极驱动电源欠压 （GDUV）
  • MOSFET VDS过流保护 （OCP）
  • MOSFET 击穿预防
  • 栅极驱动器故障 （GDF）
  • 热警告和关断 （OTW/OTSD）
  • 故障状态指示器 （nFAULT）

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌高集成度‌
  • 集成3个半桥栅极驱动器，支持9-100V宽电压范围，峰值驱动电流1A（源）/2A（吸）。
  • 可选集成3路低侧电流检测放大器（DRV8353F），增益可调（5/10/20/40 V/V）。
• ‌智能栅极驱动架构‌
  • 动态调整MOSFET开关速率（IDRIVE可调），优化EMI和死区时间，防止直通。
  • 强下拉电路抑制dV/dt导致的寄生导通。
• ‌灵活供电设计‌
  • 支持单电源（VM=VDRAIN）或双电源（VM独立供电）架构，电荷泵支持100%占空比。
• ‌多重保护功能‌
  • 包括欠压锁定（UVLO）、MOSFET VDS过流保护（OCP）、栅极故障检测（GDF）、热关断（OTSD）等。

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‌2. 关键功能‌

• ‌PWM控制模式‌
  • ‌6x PWM‌：独立控制高低侧MOSFET，支持高、低、高阻态。
  • ‌3x PWM‌：简化控制逻辑，INHx控制开关，INLx使能高阻态。
  • ‌1x PWM‌：内置6步换相表，支持霍尔传感器直接输入。
  • ‌独立PWM‌：高低侧独立控制，适合单向有刷电机或独立负载。
• ‌电流检测‌
  • DRV8353F支持双向/单向电流检测，可通过SPI配置放大器增益和偏置。
• ‌SPI与硬件接口‌
  • SPI版本支持寄存器配置和故障诊断，硬件版本通过电阻设置关键参数。

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‌3. 典型应用‌

• ‌工业设备‌：伺服驱动器、协作机器人、AGV。
• ‌消费电子‌：电动自行车、滑板车、无人机。
• ‌其他‌：线性电机、工厂自动化设备。

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‌4. 设计要点‌

• ‌电源设计‌
  • VM需并联0.1μF陶瓷电容和≥10μF电解电容。
  • 电荷泵电容（CPH-CPL）：47nF陶瓷电容；VCP电容：1μF/16V。
• ‌布局建议‌
  • 缩短栅极驱动回路（GHx-SHx/GLx-SPx），优化MOSFET VDS检测路径。
• ‌热管理‌
  • RTA封装（40引脚）RθJA=26.1°C/W，需计算结温（如单电源48V时功耗约2W，结温可达112°C）。