DRV8353R三相智能栅极驱动器技术文档总结

科技绿洲 2025-10-16 1259

描述

DRV835x 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。这些应用包括 BLDC 电机的磁场定向控制（FOC）、正弦电流控制和梯形电流控制。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，以及用于为栅极驱动器或外部控制器供电的降压稳压器。
*附件：drv8353r.pdf

DRV835x 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

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
- 可选集成降压稳压器
- 可选三重低侧电流分流放大器
智能门驱动架构
- 可调节压摆率控制，实现 EMI 性能
- V~~GS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LM5008A降压稳压器
- 6 至 95V 工作电压范围
- 2.5 至 75V、350 mA 输出能力
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

电机控制

方框图
电机控制

‌1. 核心特性‌

‌电压范围‌
- ‌ 栅极驱动电源（VM） ‌：9-75V
- ‌ MOSFET漏极检测（VDRAIN） ‌：7-100V
‌集成功能‌
- 三重半桥栅极驱动器
- 可选集成降压稳压器（DRV8350R/DRV8353R，350mA输出）
- 可选三重低侧电流检测放大器（DRV8353/DRV8353R，增益5/10/20/40 V/V）
‌智能栅极驱动架构‌
- 可调压摆率控制（50mA-1A源电流，100mA-2A灌电流）
- 防直通死区时间插入
- dV/dt寄生导通抑制
‌保护机制‌
- 欠压锁定（UVLO）、栅极驱动故障（GDF）
- MOSFET VDS过流保护（OCP）、热警告/关断（OTW/OTSD）
- 故障指示引脚（nFAULT）

‌2. 关键参数‌

‌参数‌	‌规格‌
‌工作温度‌	-40°C至125°C
‌峰值电流‌	10A（需散热支持）
‌导通电阻‌	150mΩ（典型值，25°C）
‌封装选项‌	WQFN（32/40引脚）、VQFN（48引脚）
‌PWM控制模式‌	6x/3x/1x/独立半桥控制

‌3. 典型应用‌

‌电机驱动‌：BLDC电机（电动车、无人机、工业机器人）
‌电源工具‌：电钻、割草机
‌消费电子‌：风扇、泵

‌4. 功能模式‌

‌6x PWM模式‌：独立控制高/低侧MOSFET，支持高阻态。
‌3x PWM模式‌：简化控制逻辑，INHx控制开关，INLx使能高阻态。
‌1x PWM模式‌：单PWM输入+霍尔传感器实现BLDC六步换向。
‌独立模式‌：高/低侧完全独立控制（适用于螺线管等负载）。

‌5. 保护功能‌

‌实时监测‌：通过nFAULT引脚输出故障状态。
‌多重策略‌：
- VDS过流支持4种处理模式（锁存关闭/自动重试/仅报告/禁用）
- 热警告（140°C预警）与关断（175°C触发）
- 栅极短路检测（VGS握手）

‌6. 设计资源‌

‌布局建议‌：
- VM引脚需并联0.1μF陶瓷电容+10μF电解电容。
- 电荷泵需47nF X7R电容（CPH-CPL间）。
‌热管理‌：推荐使用带散热焊盘的HTSSOP封装。

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