‌DRV8301三相栅极驱动IC技术文档总结

DRV8301是用于三相的栅极驱动器IC 电机驱动应用。该设备提供三个 半桥驱动器，每个驱动器能够驱动两个 Nchannel MOSFET。该DRV8301最多支持 1.7A 源极和 2.3A 峰值电流能力。这 DRV8301可以使用单个电源运行 范围很广，范围从6V到60V。该设备使用 具有涓流充电的自举栅极驱动器架构 支持100%占空比的电路。The DRV8301 当高侧或 低侧MOSFET正在切换以防止流动 当前。集成VDS高侧传感和 低侧MOSFET用于保护外部 功率级，以应对过流条件。

该DRV8301包括两个电流分流放大器 用于精确的电流测量。放大器 支持双向电流检测，并提供 可调输出偏移，最高可达 3 V。
*附件：drv8301.pdf

该DRV8301还包括一个集成开关 具有可调输出和 开关频率。降压转换器可以提供 高达 1.5 A，支持 MCU 或其他系统 电力需求。

特性

• 6V 至 60V 工作电源电压范围
• 1.7A 源极和 2.3A 灌极驱动电流
  能力
• 压摆率控制，降低 EMI
• 支持 100% 占空比
  的自举栅极驱动器
• 6 或 3 PWM 输入模式
• 双通道集成电流分流放大器，具有
  可调增益和失调
• 集成1.5A降压转换器
• 3.3V 和 5V 接口支持
• SPI
• 保护特点：
  • 可编程死区时间控制 （DTC）
  • 可编程过流保护 （OCP）
  • PVDD 和 GVDD 欠压锁定
    （UVLO）
  • GVDD 过压锁定 （OVLO）
  • 过热警告/关断
    （OTW/OTS）
  • 通过nFAULT、nOCTW和SPI
    寄存器报告
    参数
    
    方框图
    

‌1. 产品概述‌

DRV8301是德州仪器（TI）推出的高集成度三相栅极驱动IC，专为BLDC/PMSM电机驱动设计，集成了双电流检测放大器、降压稳压器和SPI接口。

• ‌核心特性‌：
  • ‌电压范围‌：6V至60V宽输入电压，支持100%占空比。
  • ‌驱动能力‌：1.7A源电流/2.3A灌电流，支持6或3路PWM输入模式。
  • ‌集成功能‌：
    • 双电流检测放大器（增益可编程10/20/40/80 V/V，支持双向检测）。
    • 内置1.5A降压稳压器（为MCU供电）。
    • 多重保护：可编程死区时间（DTC）、VDS过流保护（OCP）、欠压/过压锁定（UVLO/OVLO）、过温警告/关断（OTW/OTS）。
  • ‌控制接口‌：SPI通信（支持故障报告和参数配置）。

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‌2. 关键功能与参数‌

• ‌栅极驱动‌：
  • ‌死区时间‌：50ns至500ns（通过DTC引脚电阻调节）。
  • ‌开关频率‌：最高200kHz（Qg=25nC时）。
• ‌电流检测‌：
  • ‌放大器增益‌：10/20/40/80 V/V（SPI可调），输出偏置可设为VREF/2。
  • ‌校准模式‌：支持DC_CAL引脚或SPI校准输入偏移。
• ‌降压稳压器‌：
  • ‌输出‌：0.8V至VIN，效率>90%，支持软启动和跟踪功能。
• ‌保护机制‌：
  • ‌过流保护‌：VDS监测（阈值通过SPI设置，0.06V至2.4V可调）。
  • ‌热关断‌：130°C（警告）/150°C（关断）。

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‌3. 封装与设计要点‌

• ‌封装‌：HTSSOP-56（带PowerPAD™），尺寸14mm×8.1mm。
• ‌PCB设计建议‌：
  • 低阻抗布局：GVDD/PVDD旁路电容靠近引脚，AGND单点接地。
  • 散热：PowerPAD需焊接至PCB地平面并通过过孔散热。

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‌4. 典型应用‌

• ‌电机驱动‌：电动工具、机器人、工业自动化。
• ‌电源管理‌：集成降压稳压器为MCU供电。
• ‌保护设计‌：TVS二极管抑制电压尖峰，VDS监测防止MOSFET过流。

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‌总结‌：DRV8301通过SPI可配置性和高集成度，为三相电机驱动提供高效、可靠的解决方案，尤其适合需要灵活保护的工业应用。