‌DRV3205-Q1 汽车级三相栅极驱动器技术文档总结

DRV3205-Q1 桥式驱动器专用于汽车三相无刷直流电机控制应用。该器件为标准级 N 沟道 MOSFET 晶体管提供六个专用驱动器。带有集成 FET 的升压转换器提供过载电压，即使在低至 4.75 V 的低电池电压下，也能完全控制功率级。强大的驱动器强度适用于大电流应用，并可编程以限制峰值输出电流。
*附件：drv3205-q1.pdf

该器件集成了强大的 FET 保护和系统监控功能，例如 Q&A 看门狗以及 I/O 电源和 ADC 基准电压的电压监控器。集成的内部诊断功能可以通过 SPI 接口访问和编程。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 器件温度等级 1：–40°C 至 +125°C 环境工作温度
• 用于电机控制的三相桥式驱动器
• 适用于 12V 和 24V 应用
• 三个集成高精度电流检测放大器
• 集成升压转换器，栅极驱动至 4.75 V
• 驱动 6 个独立的 N 沟道功率 MOSFET
• 用于大电流 FET 的强 1A 栅极驱动
• 可编程死区时间
• PWM 频率高达 20 kHz
• 支持 100% 占空比作
• 短路保护
  • VDS 监控（可调节检测级别）
  • 分流电流限制（可调检测电平）
• 过压和欠压保护
• 过热警告和关闭
• 通过 SPI 进行复杂的故障检测和处理
• 系统监督
  • 问答看门狗
  • I/O 电源监控
  • ADREF 监控
• 可编程内部故障诊断
• 睡眠模式功能
• 热增强型 48 引脚 HTQFP PowerPAD™ IC 封装（7 mm × 7 mm 主体）

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌汽车级认证‌
  • AEC-Q100 Grade 1认证（-40°C至125°C工作温度）
  • ESD防护：HBM ±2kV / CDM ±500V
• ‌三相桥驱动架构‌
  • 驱动6个独立N沟道MOSFET，支持12V/24V应用
  • 集成1A强栅极驱动能力，可编程死区时间
• ‌集成电流检测放大器‌
  • 3通道高精度电流检测（增益可配置：8/12/16/32 V/V）
  • 支持±3V共模输入范围，带宽5MHz
• ‌保护与诊断‌
  • VDS/VGS监测、短路保护、过温预警（165°C）与关断（195°C）
  • SPI可编程故障诊断与系统监控（Q&A看门狗、电压监测）

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‌2. 关键参数‌

‌参数‌	‌规格‌
‌工作电压‌	4.75V-40V（启动最低4.85V）
‌栅极驱动电流‌	峰值1A（可编程为0.15A-1.1A）
‌PWM频率‌	最高20kHz（支持100%占空比）
‌封装尺寸‌	48引脚HTQFP（7mm×7mm PowerPAD™）
‌热阻‌	RθJA 25.7°C/W（带散热焊盘）

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‌3. 技术亮点‌

• ‌集成升压转换器‌
  • 内置FET提供4.75V低压启动能力，输出15V（典型值）驱动高压侧MOSFET
• ‌SPI可编程控制‌
  • 通过SPI接口配置驱动电流、死区时间（精度±15%）、VDS监测阈值（0.1-2V）
• ‌电流检测优化‌
  • 输入偏置电流<90μA，失调电压±1mV（25°C），支持25pF负载快速稳定（0.8μs）

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‌4. 典型应用‌

1. ‌汽车电机控制‌
   • 电动转向（EPS）、电子制动、变速箱泵驱动
2. ‌布局建议‌
   • VS引脚需并联22μH电感+1μF电容（升压电路）
   • 电流检测走线需对称布局以降低共模干扰
3. ‌设计公式‌
   • 栅极驱动损耗：P = Qg × VBOOST × ƒPWM × 6（Qg为MOSFET栅极电荷）

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‌5. 版本更新‌

• ‌文档版本‌：SLVSCV1E（2017年2月修订）
• ‌关键变更‌：
  • 新增传播延迟曲线（典型特性章节）
  • 优化RVSET电阻误差检测阈值（1.5kΩ→1.4kΩ）
  • 修正VCC5短路电流参数（70mA→80mA）

‌适用场景‌：需高可靠性、高集成度的汽车三相无刷电机驱动系统，尤其适合空间受限的ECU设计。