DRV8850：低电压H桥IC的卓越之选

在电子设备的设计中，电机驱动和电源管理是至关重要的环节。德州仪器（TI）的DRV8850低电压H桥IC，凭借其集成的LDO稳压器和出色的性能，为消费产品、玩具及其他低电压或电池供电的运动控制应用提供了理想的解决方案。本文将深入探讨DRV8850的特性、应用、详细参数及设计要点。

文件下载：drv8850.pdf

特性亮点

强大的驱动能力

DRV8850采用H桥电机驱动架构，能够驱动直流电机、步进电机的一个绕组或其他负载。其MOSFET导通电阻低至65mΩ（HS + LS，4.2V，25°C），可提供5A的连续驱动电流和8A的峰值驱动电流，满足多种负载的需求。

宽电压范围与保护机制

该器件的工作电源电压范围为2V至5.5V，适用于多种电池供电的应用场景。同时，它具备过压和欠压锁定功能，以及低功耗睡眠模式，有效保护器件并降低功耗。

集成LDO稳压器

内部集成的100mA隔离式低 dropout（LDO）稳压器，可为微控制器或其他电路供电。即使在设备睡眠模式下，LDO稳压器仍可保持工作，方便系统设计。

电流感应功能

通过内部电流感应和电流感应输出（VPROPI），可实现对H桥电流的精确测量，监测范围为500mA至5A。

应用领域

DRV8850适用于多种需要高启动扭矩的电池供电应用，如个人卫生设备（电动牙刷、剃须刀）、玩具、遥控直升机和汽车以及机器人等。

详细规格

绝对最大额定值

在使用DRV8850时，需注意其绝对最大额定值，如电源电压（VCC）范围为 -0.3V至7V，工作结温范围为 -40°C至150°C等。超出这些范围可能会导致器件永久性损坏。

ESD额定值

该器件的人体模型（HBM）静电放电额定值为±4000V，带电设备模型（CDM）为±1500V，具备一定的静电防护能力。

推荐工作条件

推荐的工作电源电压为2V至5.5V，H桥连续输出电流为0至5A，峰值输出电流为0至8A，外部PWM频率为0至50kHz，环境温度范围为 -40°C至85°C。

电气特性

详细的电气特性包括电源电流、逻辑输入电压、H桥FET导通电阻、LDO稳压器参数等。例如，在4.2V电源电压下，LDO稳压器和驱动器启用时，VCC工作电源电流为2.9mA；HS FET导通电阻在25°C时为35mΩ至45mΩ，85°C时为49mΩ。

功能描述

整体架构

DRV8850集成了NMOS H桥、电流调节电路和各种保护电路，通过简单的4引脚接口可单独控制每个内部H桥FET。

电源管理

LDO稳压器可独立于nSLEEP引脚工作，方便在睡眠模式下为微控制器等设备供电。通过nSLEEP和LDOEN引脚的逻辑组合，可实现不同的工作模式，如睡眠模式、驱动器开启LDO关闭模式等。

桥控制

每个FET由相应的输入引脚控制，禁止同时开启HS和LS FET，以避免短路。

电流感应

VPROPI引脚输出与H桥电流成正比的模拟电流，但在快速衰减模式或低侧慢速衰减模式下，可能无法准确代表H桥电流。

其他特性

通过连接SR引脚到地的外部电阻，可调整输出的上升和下降时间；器件具备约100ns的模拟死区时间和一定的传播延迟，这些特性受SR电阻设置的影响。

应用设计

典型应用

以驱动直流电机为例，需要根据电机的额定参数选择合适的电源电压和驱动电流。例如，设计中电源电压为5.5V，LDO输出电压为3.2V，电机额定电流为2A。

电源供应建议

在电机驱动系统设计中，适当的本地大容量电容至关重要。电容的选择需考虑电机系统的最高电流、电源的电容和供电能力、寄生电感、允许的电压纹波等因素。

布局要点

布局时，应将大容量电容靠近电机驱动设备，以减小高电流路径的距离；使用宽金属走线和多个过孔连接PCB层，降低电感；将小值陶瓷电容靠近器件引脚；高电流输出使用宽金属走线；将器件的散热焊盘焊接到PCB顶层接地平面，并通过多个过孔连接到底层大接地平面，以有效散热。

总结

DRV8850作为一款集成度高、性能出色的低电压H桥IC，为电子工程师在电机驱动和电源管理设计中提供了丰富的功能和便利。在实际应用中，需根据具体需求合理选择参数，注意电源供应、布局和散热等问题，以确保系统的稳定运行。你在使用DRV8850或类似器件时，遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。