‌DRV10983-Q1 汽车级三相无传感器BLDC电机驱动器技术文档总结

描述

DRV10983-Q1 器件是一款三相无传感器电机驱动器,集成了功率 MOSFET,可提供高达 2 A 的连续驱动电流。该器件专为成本敏感、低噪声、低外部元件数量的风扇和泵应用而设计。

DRV10983-Q1器件将寄存器设置保持在低至4.5 V,并以低至6.2 V的电源电压向电机提供电流。如果电源电压高于28 V,器件将停止驱动电机并保护DRV10983-Q1电路。此功能能够处理高达45 V的负载突降条件。
*附件:drv10983-q1.pdf

TI 提供 DRV10983-Q1 调谐指南,用于快速设置和调校器件以获得最佳性能。

  • 设备选项:
  • DRV10983Q:睡眠版
  • DRV10983SQ:待机版本

DRV10983-Q1 器件使用专有的无传感器控制方案来提供连续正弦驱动,从而显着降低通常由于换向而产生的纯音声学。该器件的接口设计简单灵活。电机可以通过 PWM、模拟或 I 直接控制^2^C 输入。电机速度反馈可通过 FG 引脚和 I 获得^2^C 接口同时。

DRV10983-Q1器件具有集成降压稳压器,可将电源电压有效降压至5 V,为内部和外部电路供电。3.3V LDO也可用于为外部电路供电。该器件提供睡眠模式或待机模式版本,以便在电机不运行时节省功耗。待机模式(8.5 mA)版本(DRV10983SQ)使稳压器保持运行,睡眠模式(48 μA)版本(DRV10983Q)关闭稳压器。在稳压器用于为外部微控制器供电的应用中使用待机模式版本。在本数据手册中,DRV10983-Q1 部件号用于两种器件,例如 DRV10983Q(睡眠版本)和 DRV10983SQ(待机版本),但睡眠与待机功能的具体讨论除外。

安我^2^C 接口允许用户对寄存器中的特定电机参数进行重新编程,并对 EEPROM 进行编程,以帮助优化给定应用的性能。DRV10983-Q1 器件采用热效率高的 HTSSOP 24 引脚封装,带有裸露的导热垫。工作环境温度额定范围为 –40°C 至 125°C。

特性

  • 符合汽车应用标准
  • AEC-Q100 符合以下标准:
    • 器件温度等级 1:–40°C 至 125°C 环境工作温度范围
    • 设备 HBM ESD 分类等级 1C
    • 设备 CDM ESD 分类等级 C4A
  • 工作电压范围:
    • 电机作,6.2 V 至 28 V
    • 保留寄存器设置,4.5 V 至 45 V
  • 支持高达 45 V 的负载突降电压
  • 总驱动器 H + L rDS(开)
    • T 时为 250 mΩ 一个 = 25°C
    • T 时为 325 mΩ 一个 = 125°C
  • 驱动电流:2A 连续绕组电流(3A 峰值)
  • 用于 EMI 管理的可配置输出 PWM 压摆率和频率
  • 无传感器专有反电动势 (BEMF) 控制方案(无需霍尔传感器)
  • 连续正弦 180° 换向
  • 初始位置检测算法,避免启动过程中反旋
  • 无需外部检测电阻
  • 灵活的用户界面选项:
    • 我^2^C 接口:用于命令和反馈的访问寄存器
    • 专用 SPEED 引脚:接受模拟或 PWM 输入
    • 专用 FG 引脚:提供 TACH 反馈
    • 旋转曲线可通过EEPROM定制
    • 带 DIR 引脚的正向反向控制
  • 集成降压转换器,可为内部和外部电路高效提供5V和3.3V LDO
  • 电源电流 8.5 mA,备用版本 (DRV10983SQ)
  • 电源电流为 48 μA,睡眠版本 (DRV10983Q)
  • 保护功能
    • 过流保护(相间、相间GND和相间V保护CC短裤
    • 锁定检测
    • 抗电压浪涌 (AVS) 保护
    • UVLO 防护
    • 热关断保护
  • 热增强型封装

参数

MOSFET

方框图

MOSFET

1. 核心特性

  • 汽车级认证
    • AEC-Q100 Grade 1(-40°C至125°C工作温度)
    • 支持6.2V至28V电机工作电压,4.5V至45V寄存器保存电压
  • 驱动能力
    • 集成250mΩ(25°C)/325mΩ(125°C)MOSFET,支持2A连续/3A峰值电流
    • 专有BEMF无传感器控制技术(无需霍尔传感器)
  • 集成功能
    • 内置降压稳压器(5V/100mA)和3.3V LDO
    • 支持I2C/PWM/模拟三种速度控制接口

2. 关键参数

参数规格
封装24引脚HTSSOP(7.8mm×6.4mm)
静态电流睡眠模式48μA,待机模式8.5mA
保护功能过流/堵转/电压浪涌/热关断
PWM频率最高100kHz

3. 技术亮点

  • 静音驱动技术
    • 180°正弦波换向,降低转矩脉动
    • 初始位置检测算法防止启动反转
  • 灵活配置
    • 通过I2C可编程EEPROM调节电机参数
    • 可调PWM压摆率(27-145V/μs)优化EMI

4. 典型应用

  • 汽车电子‌:座椅通风风扇、燃油泵、电池冷却风扇
  • 工业设备‌:小型泵类、低噪声风机

5. 版本差异

  • DRV10983Q‌:睡眠模式(48μA),关闭稳压器
  • DRV10983SQ‌:待机模式(8.5mA),保持稳压器工作

文档版本‌:SLVSD14A(2020年6月修订)
关键更新‌:

  • 优化睡眠/待机模式时序(图1-4)
  • 新增降压稳压器电阻模式配置
  • 增强BEMF比较器滞回特性(20-30mV)
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