‌DRV8876-Q1 H桥电机驱动器技术文档总结

DRV8876-Q1 是一款集成电机驱动器，具有 N 沟道 H 桥、电荷泵、电流检测和比例输出、电流调节和保护电路。电荷泵通过支持 N 沟道 MOSFET 半桥和 100% 占空比驱动来提高效率。该器件系列采用引脚对引脚 R DS（开） 以最小的设计更改支持不同的负载。

IPROPI引脚上的内部电流镜架构实现电流检测和调节。这消除了对大型功率分流电阻器的需求，从而节省了电路板面积并降低了系统成本。IPROPI 电流检测输出允许微控制器检测电机失速或负载条件的变化。使用外部基准电压引脚 VREF，这些器件可以在启动和高负载事件期间调节电机电流，而无需微控制器的交互。
*附件：drv8876-q1.pdf

低功耗睡眠模式通过关闭大部分内部电路来实现超低静态电流消耗。内部保护功能包括电源欠压锁定、电荷泵欠压、输出过流和器件过热。故障情况在 nFAULT 上指示。

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
• 功能安全功能
  • 可用于帮助功能安全系统设计的文档
• N 沟道 H 桥电机驱动器
  • 驱动一个双向有刷直流电机
  • 两个单向有刷直流电机
  • 其他电阻和电感负载
• 4.5V 至 37V 工作电源电压范围
• 引脚到引脚 R DS（开） 变种
  • DRV8874-Q1：200mΩ（高侧+低侧）
  • DRV8876-Q1：700mΩ（高侧+低侧）
• 高输出电流能力
  • DRV8874-Q1：6-A 峰值
  • DRV8876-Q1：3.5-A 峰值
• 集成电流检测和调节
• 比例电流输出 （IPROPI）
• 可选电流调节 （IMODE）
  • 逐个周期或固定关闭时间
• 可选输入控制模式 （PMODE）
  • PH/EN 和 PWM H 桥控制模式
  • 独立的半桥控制模式
• 支持 1.8V、3.3V 和 5V 逻辑输入
• 超低功耗睡眠模式
  • <1μA @ V 虚拟机 = 24伏，T J = 25°C
• 用于低电磁干扰 （EMI） 的扩频时钟
• 集成保护功能
  • 欠压锁定 （UVLO）
  • 电荷泵欠压 （CPUV）
  • 过流保护 （OCP）
    • 自动重试或输出锁存 （IMODE）
  • 热关断 （TSD）
  • 故障自动恢复
  • 故障指示器引脚 （nFAULT）

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌汽车级设计‌
  • 符合AEC-Q100 Grade 1标准（-40°C至125°C），支持功能安全系统设计。
  • 集成N沟道H桥，支持4.5-37V宽电压输入，提供两种RDS(on)版本：DRV8874-Q1（200mΩ）和DRV8876-Q1（700mΩ）。
• ‌电流检测与调节‌
  • 集成电流镜像架构（IPROPI引脚输出比例电流，增益1000μA/A），无需外部分流电阻。
  • 支持固定关断时间（Fixed Off-Time）或逐周期（Cycle-by-Cycle）电流斩波模式（通过IMODE引脚配置）。
• ‌多模式控制‌
  • 支持PH/EN、PWM及独立半桥控制模式（通过PMODE引脚选择）。
• ‌低功耗设计‌
  • 睡眠模式静态电流<1μA（VM=24V时）。

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‌2. 关键功能‌

• ‌保护机制‌
  • 电源欠压锁定（UVLO）、电荷泵欠压（CPUV）、过流保护（OCP）、热关断（TSD）。
  • 故障指示引脚（nFAULT）支持自动重试或锁存关闭（通过IMODE配置）。
• ‌灵活供电‌
  • 内置电荷泵支持100%占空比驱动，兼容1.8V/3.3V/5V逻辑输入。
• ‌EMI优化‌
  • 扩频时钟技术降低电磁干扰。

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‌3. 应用场景‌

• ‌有刷直流电机‌：汽车座椅调节、电动后视镜、雨刮器等。
• ‌其他负载‌：螺线管、继电器、LED驱动等。

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‌4. 设计要点‌

• ‌电流调节设置‌
  • 通过VREF电压和RIPROPI电阻设定电流阈值：ITRIP = VREF / (RIPROPI × AIPROPI)。
• ‌布局建议‌
  • VM、VCP引脚需就近放置低ESR陶瓷电容（0.1μF）。
  • 散热焊盘需连接大面积覆铜，推荐多层PCB设计。
• ‌热管理‌
  • HTSSOP封装RθJA=44.3°C/W（单层板），需根据负载电流计算结温。

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‌5. 封装与版本‌

• ‌封装‌：16引脚HTSSOP（带散热焊盘，5mm×4.4mm）。
• ‌版本差异‌：DRV8876-Q1峰值电流3.5A，DRV8874-Q1峰值电流6A。