‌DRV8412/DRV8432 双全桥PWM电机驱动器技术文档总结

DRV841x2 是高性能、集成双全桥电机驱动器，具有先进的保护系统。

由于 H 桥 MOSFET 的低 RDS（on） 和智能栅极驱动设计，这些电机驱动器的效率最高可达 97%。这种高效率使得使用更小的电源和散热器成为理想的选择，是节能应用的理想选择。
*附件：drv8412.pdf

DRV841x2 需要两个电源，一个为 12V 用于 GVDD 和 VDD，另一个为 PVDD 高达 50 V。DRV841x2 可以在高达 500kHz 的开关频率下运行，同时仍保持精确控制和高效率。这些设备还具有创新的保护系统，可保护设备免受可能损坏系统的各种故障情况的影响。这些保护措施包括短路保护、过流保护、欠压保护和两级热保护。DRV841x2 具有限流电路，可防止在电机启动等负载瞬变期间器件关断。可编程过流检测器允许调节电流限制和保护级别，以满足不同的电机要求。

DRV841x2 为每个半桥具有独特的独立电源和接地引脚。这些引脚可以通过外部分流电阻器提供电流测量，并支持具有不同电源电压要求的多个电机。

特性

• 高效率功率级（高达97%），具有低RDS（on）MOSFET（TJ = 25°C时为110mΩ）
• 工作电源电压高达 52V
• DRV8412（电源垫向下）：双全桥模式下高达 2 × 3A 连续输出电流（峰值 2 × 6A）或并联模式下高达 6A 连续电流（峰值 12A）
• DRV8432（电源垫向上）：双全桥模式下高达 2 × 7A 连续输出电流（峰值 2 × 12A）或并联模式下高达 14A 连续电流（峰值 24A）
• PWM 工作频率高达 500kHz
• 集成自保护电路，包括欠压、过热、过载和短路
• 可编程逐周期限流保护
• 每个半桥都有独立的电源和接地引脚
• 智能栅极驱动和交叉导通预防
• 无需外部缓冲器或肖特基二极管

参数

方框图

‌一、产品概述‌
DRV84x2系列是德州仪器推出的高性能集成双全桥电机驱动器，具有先进的保护系统。该系列包含DRV8412和DRV8432两个型号，采用热增强型表面贴装封装，适用于各种电机驱动应用。

‌二、核心特性‌

‌2.1 电气性能‌

• ‌高效率功率级‌：最高97%效率，采用低RDS(on) MOSFET
  • 导通电阻：110mΩ（TJ = 25°C）
• ‌工作电压‌：最高52V
• ‌输出电流能力‌：
  • DRV8412（功率焊盘朝下）：
    • 双全桥模式：2×3A连续输出电流（2×6A峰值）
    • 并联模式：6A连续电流（12A峰值）
  • DRV8432（功率焊盘朝上）：
    • 双全桥模式：2×7A连续输出电流（2×12A峰值）
    • 并联模式：14A连续电流（24A峰值）
• ‌PWM工作频率‌：最高500kHz

‌2.2 保护功能‌

• 集成自保护电路，包括：
  • 欠压保护
  • 过温保护
  • 过载保护
  • 短路保护
• 可编程逐周期电流限制保护
• 智能门极驱动和交叉传导预防
• 无需外部缓冲器或肖特基二极管

‌三、应用领域‌

• 有刷直流电机和步进电机
• 三相永磁同步电机
• 机器人和触觉控制系统
• 执行器和泵
• 精密仪器
• TEC驱动器
• LED照明驱动器

‌四、技术规格‌

‌4.1 绝对最大额定值‌

• VDD至GND：-0.3V至13.2V
• GVDD_X至GND：-0.3V至13.2V
• PVDD_X至GND_X：-0.3V至70V
• 瞬态峰值输出电流：16A（每引脚）

‌4.2 推荐工作条件‌

• PVDD_X：0V至50V（52.5V最大值）
• GVDD_X：10.8V至13.2V
• VDD：10.8V至13.2V
• 脉冲峰值电流：15A（每输出引脚）
• PWM开关频率：最高500kHz
• 工作环境温度：-40°C至85°C

‌4.3 热性能参数‌

• ‌ DRV8412（DDW封装，44引脚） ‌：
  • 结到环境热阻：24.5°C/W
  • 结到外壳热阻：7.8°C/W

‌五、功能描述‌

‌5.1 错误报告系统‌

• FAULT和OTW引脚均为低电平有效、开漏输出
• 保护模式信号描述：
  • FAULT=0, OTW=0：过温警告和（过温关断或过流关断或欠压保护）发生
  • FAULT=0, OTW=1：过流关断或GVDD欠压保护发生
  • FAULT=1, OTW=0：过温警告
  • FAULT=1, OTW=1：设备正常工作

‌5.2 设备保护系统‌

• ‌自举电容欠压保护‌：防止高侧MOSFET潜在故障
• ‌过流保护‌：
  • 两种设置：逐周期电流限制模式和过流锁存关断模式
  • 可编程过流检测阈值
• ‌过温保护‌：
  • 两级温度保护系统
  • OTW信号：125°C（标称）
  • 过温关断：150°C（标称）
• ‌欠压保护和上电复位‌：完全保护设备在任何上电/掉电和掉电情况下

‌5.3 设备复位‌

• 两个复位引脚：RESET_AB和RESET_CD
• 独立控制半桥A/B和C/D

‌六、设备功能模式‌
DRV84x2支持四种不同的操作模式：

1. ‌双全桥或四半桥‌（带逐周期电流限制）
2. ‌双全桥或四半桥‌（带过流锁存关断，无逐周期电流限制）
3. ‌并联全桥‌（带逐周期电流限制）
4. ‌双全桥‌（每个全桥一个PWM输入）带逐周期电流限制

‌七、应用设计‌

‌7.1 典型应用电路‌

• ‌全桥模式操作‌：每个半桥独立控制
• ‌并联全桥模式‌：PWM_A控制半桥A和B，PWM_B控制半桥C和D
• ‌步进电机操作‌：适用于两相步进电机驱动
• ‌TEC驱动器‌：用于热电冷却器驱动
• ‌LED照明驱动器‌：用于LED驱动应用

‌7.2 电源供应建议‌

• ‌大容量电容‌：根据系统需求确定适当大小
• ‌电源供应‌：
  • 需要12V电源用于GVDD和VDD引脚
  • H桥电源供应（PVDD）：最高50V

‌八、布局指南‌

‌8.1 PCB材料推荐‌

• FR-4玻璃环氧树脂材料，两面2oz铜

‌8.2 接地平面‌

• 使用大面积不间断单接地平面

‌8.3 去耦电容‌

• 高频去耦电容（100nF）应靠近PVDD_X引脚

‌九、热考虑因素‌

‌9.1 DRV8412热过孔设计建议‌

• 热焊盘必须与PCB良好焊接
• 建议使用多个过孔减少接地路径阻抗

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该系列器件特别适合需要高效率、高可靠性和先进保护功能的工业自动化和精密控制应用