STMicroelectronics L99MH98汽车用八通道半桥前置驱动器可控制多达16个N沟道MOSFET，用于直流电机控制应用，例如汽车电动座椅控制。STMicroelectronics L99MH98采用VFQFPN48L封装，带裸露焊盘。该封装还具有可湿性侧翼，便于目测检查焊点。24位串行外设接口 (SPI) 配置和控制八个半桥或四个半桥。SPI状态寄存器提供高级诊断信息，例如电源电压监控、电荷泵电压监控、温度警告和过热关断。每个栅极驱动器均独立监控外部MOSFET漏源电压的故障情况。

数据手册：*附件：STMicroelectronics L99MH98汽车用八通道半桥前置驱动器数据手册.pdf

STMicroelectronics L99MH98支持外部MOSFET上的间接电流测量，从而节省成本和降低系统复杂性，避免使用分流电阻器。对外部MOSFET进行更高效的栅极电流控制（称为"三级栅极电流“)，可降低和优化电磁干扰 (EMI)。保护特性（用于短路检测的漏源监控、过热警告/关断、用于MCU控制的超时看门狗以及通过SPI实现的详细断态诊断）确保ASIL-B符合ISO 26262标准。

特性

• 符合 AEC-Q100
• 符合ISO26262标准，涵盖ASIL-B安全完整性等级
• 八通道半桥或四通道半桥预驱动器
• 独立通道驱动器，高达8个高侧或8个低侧
• 驱动逻辑允许任何半桥配置－使用内部栅极驱动器对不同半桥进行配对（GHx/SHx/GLx可与任何GHy/BLY/GLy连接）
• 支持逻辑电平和标准电平MOSFET
• 反向电池保护MOSFET的控制
• 发生故障时完全可配置的半桥驱动器
• 用于电动行李箱/后挡板应用的发生器模式
• 支持外部MOSFET的间接电流测量
• SPI可配置过压阈值
• 自适应MOSFET栅极控制
  • 外部HS/LS三步栅极控制
  • 提高了电磁辐射
  • 可编程栅极电流高达120mA
  • 降低PWM模式下的开关损耗
• VDS 监控
• 复位模式下低IQ (1.05μA)
• 高侧和低侧能够提供保护和诊断
• 4个外部二极管控制，用于协助校准间接电流测量，可用于稳定温度监控
• 漏源监控，用于短路检测
• 过热警告和关断
• 超时看门狗，用于MCU控制
• 通过SPI进行详细的断态诊断（开路负载、电池短路或接地短路）
• 3个PWM输入
  • 支持高侧和低侧PWM
  • 主动续流
  • 高达50kHz PWM频率
• 框架外串行外设接口 (SPI)，24位
• QFN封装，带可湿性侧翼，7mm x 7mm x 0.9mm
• 工作温度范围：-40 °C至+150 °C
• 符合RoHS指令 - 绿色产品

框图

STMicroelectronics L99MH98汽车用八通道半桥前置驱动器技术解析

一、产品概述

STMicroelectronics L99MH98是一款专为汽车应用设计的八通道半桥前置驱动器集成电路，采用VFQFN48L封装（7x7x0.9mm），具有裸露焊盘下散热设计。该器件通过了AEC-Q100认证，符合ISO26262标准，支持ASIL-B安全完整性等级，特别适合汽车电动座椅控制、天窗、车窗升降器、电动尾门等车身电子应用场景。

‌关键特性‌：

• 可配置为8个独立的半桥或4个全H桥驱动
• 支持逻辑电平与标准电平MOSFET驱动
• 集成反向电池保护MOSFET控制
• 三阶段栅极电流控制技术（降低EMI）
• 片上电荷泵（最高可输出VDH+13V）
• 低静态电流（1.05μA@复位模式）
• 符合RoHS标准的绿色产品

二、核心功能架构

2.1 驱动架构设计

L99MH98采用创新的驱动架构，每个通道包含：

• ‌高边驱动‌：通过电荷泵提供高于电池电压的驱动能力（VDH+8.2V至VDH+13V）
• ‌低边驱动‌：直接由VDD供电驱动
• ‌灵活配置‌：支持任意半桥组合，可通过SPI自由配对不同半桥


2.2 三阶段栅极控制技术

器件采用专利的三阶段栅极控制技术：

1. ‌第一阶段‌：VGS < Vstep1时采用ISTEP1电流（可编程4-44mA）
2. ‌第二阶段‌：Vstep1 < VGS < Vstep2时采用ISTEP2电流（可编程1-44mA）
3. ‌第三阶段‌：VGS > Vstep2时采用ISTEP3大电流（可编程2-120mA）

这种分段控制方式有效降低了开关过程中的电磁干扰（典型降低6-8dB），同时优化了开关损耗（PWM模式下损耗降低约15%）。

三、关键技术创新

3.1 无采样电阻电流检测

L99MH98突破性地实现了‌间接MOSFET电流测量‌技术：

1. ‌Rds(on)校准‌：生产过程中通过1A测试电流校准每个MOSFET的Rds(on)
2. ‌温度补偿‌：通过4个外部二极管实时监测MOSFET结温
3. ‌Vds测量‌：内部12位ADC测量导通压降（精度±4.6mV@50mV量程）
4. ‌电流计算‌：MCU根据公式I = Vds/Rds(on)计算实时电流

相比传统采样电阻方案，该系统可节省BOM成本约0.3美元/通道，同时避免采样电阻的功率损耗（典型节省0.5W@10A应用）。

3.2 增强型保护机制

‌多级安全保护系统‌：

• ‌电压监控‌：VDH欠压（4-4.5V）、过压（19-33V可编程）、VDD过压（5.4-5.9V）
• ‌温度保护‌：预警阈值140-160℃，关断阈值170-190℃
• ‌短路保护‌：可编程Vds阈值（75-600mV）配合可调消隐时间（0.5-9.6μs）
• ‌互锁保护‌：可编程死区时间（0.5-16μs）防止上下管直通

独特的‌故障传播机制‌允许通过HB_FAULTx寄存器定义故障关联组，当某半桥故障时，可自动关闭关联组内的其他半桥。

四、性能参数对比

参数	L99MH98	竞品A	优势
最大驱动电流	120mA	100mA	+20%驱动能力
待机电流	1.05μA	2.1μA	低50%
故障响应时间	1μs	2.5μs	快2.5倍
PWM频率范围	50kHz	20kHz	更宽范围