‌DRV8876 H桥电机驱动芯片技术文档总结

DRV887x 系列器件是适用于各种应用的灵活电机驱动器。这些器件集成了N沟道H桥、电荷泵稳压器、电流检测和调节、电流比例输出和保护电路。电荷泵通过允许高侧和低侧 N 沟道 MOSFET 和 100% 占空比支持来提高效率。该器件系列采用引脚到引脚、可扩展的R DS（开） 以最小的设计更改支持不同负载的选项。
*附件：drv8876.pdf

集成电流检测允许驱动器在启动和高负载事件期间调节电机电流。电流限制可以通过可调节的外部基准电压源进行设置。此外，这些器件还提供与电机负载电流成正比的输出电流。这可用于检测电机失速或负载条件的变化。集成电流检测采用内部电流镜架构，无需大型功率分流电阻，节省电路板面积并降低系统成本。

提供低功耗睡眠模式，通过关闭大部分内部电路来实现超低静态电流消耗。为电源欠压锁定 （UVLO）、电荷泵欠压 （CPUV）、输出过流 （OCP） 和器件过热 （TSD） 提供内部保护功能。故障情况在 nFAULT 上指示。

特性

• 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
  • DRV8874：200mΩ（高侧+低侧）
  • DRV8876：700mΩ（高侧+低侧）
• 高输出电流能力
  • DRV8874：6-A 峰值
  • DRV8876：3.5A 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. 产品概述‌
DRV8876是德州仪器（TI）推出的汽车级H桥电机驱动器，专为有刷直流电机设计，具有集成电流检测与调节功能。关键特性包括：

• ‌宽电压范围‌：4.5V至37V工作电压，支持12V/24V系统。
• ‌高电流输出‌：峰值电流3.5A（DRV8876型号），低侧MOSFET导通电阻700mΩ。
• ‌集成电流检测‌：通过IPROPI引脚提供与负载电流成比例的模拟输出，无需外部检流电阻。
• ‌多重保护机制‌：欠压锁定（UVLO）、电荷泵故障（CPUV）、过流保护（OCP）及热关断（TSD）。

‌2. 核心功能模块‌

• ‌控制模式‌：支持三种输入配置模式：
  • ‌PH/EN模式‌（方向/使能控制）
  • ‌PWM模式‌（独立PWM控制）
  • ‌独立半桥模式‌（驱动两个单向负载）
• ‌电流调节‌：通过VREF和RIPROPI设置电流限制阈值，支持固定关断时间或逐周期斩波。
• ‌诊断功能‌：nFAULT引脚指示故障状态（如过流、过热），支持自动重试或锁存关闭。

‌3. 典型应用场景‌

• ‌有刷直流电机驱动‌：家电（吸尘器、打印机）、机器人、智能电表等。
• ‌其他负载‌：电磁阀、继电器、LED驱动等电阻/感性负载。

‌4. 关键设计参数‌

• ‌热管理‌：HTSSOP（PWP）和VQFN（RGT）封装，RθJA分别为44.3°C/W和45.9°C/W，需优化PCB散热设计。
• ‌布局建议‌：VM引脚就近放置低ESR电容（0.1μF+4.7μF），缩短高/低侧驱动回路。
• ‌电流检测精度‌：IPROPI增益误差±5%（典型值），可通过外部ADC监控负载电流。

‌5. 保护机制详解‌

‌故障类型‌	‌触发条件‌	‌响应措施‌
过流（OCP）	IOUT > IOCP (3.5A)	自动重试或锁存关闭（通过IMODE配置）
热关断（TSD）	TJ > 175°C	自动恢复（温度降至160°C以下）
欠压锁定（UVLO）	VM < 4.3V	禁用输出，VM恢复后自动重启

‌6. 文档结构‌
数据手册包含引脚定义、电气特性、时序图、典型应用电路及封装信息，附录提供热性能曲线和布局示例。