Atmel ATA6836C：一款强大的六半桥驱动器

在电子设计领域，驱动器的性能和功能对于各种应用的实现至关重要。Atmel的ATA6836C六半桥驱动器就是这样一款具有卓越性能和丰富功能的产品，今天我们就来详细了解一下它。

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产品概述

ATA6836C是一款采用智能功率SOI技术设计的全保护六半桥驱动器，主要用于汽车和工业应用中，通过微控制器控制多达六个不同的负载。它具有六个高侧和六个低侧驱动器，能够形成六个半桥输出，可切换各种类型的负载，如直流电机、灯泡、电阻、电容和电感等。

产品特性

电气性能

• 低导通电阻：在25°C时，典型导通电阻 (R_{DSon}) 为1.0Ω，在150°C时最大为1.8Ω。
• 高输出电流：每个半桥输出能够提供高达650mA的输出电流。
• 低静态电流：在待机模式下，静态电流 (I_{VS}<2μA)，有效降低功耗。

保护功能

• 短路保护：输出具备短路保护功能，当出现短路情况时，能够及时保护器件。
• 过温预警和保护：当结温超过热预警阈值 (T{jPW}) 时，输出寄存器中的温度预警位（TP）会被置位；当温度超过热关断阈值 (T{j switch off}) 时，输出会被禁用，所有输出寄存器位会被置高。
• 欠压保护：当引脚VS出现欠压情况时，内部定时器会启动，达到延迟时间 (t_{dUV}) 后，输出寄存器中的电源故障位（PSF）会被置位，所有输出被禁用。

诊断功能

具有多种诊断功能，如短路输出、开路负载、过温和电源故障等，方便工程师及时了解驱动器的工作状态。

接口特性

• 串行数据接口：支持串行数据传输，时钟频率高达2MHz，且与5V逻辑兼容。
• 菊花链连接：可以实现多个器件的菊花链连接，方便扩展应用。

封装形式

提供SO28和QFN24两种功率封装，满足不同的应用需求。

引脚配置

SO28封装

SO28封装的引脚涵盖了多个输出引脚（如OUT1 - OUT6）、电源引脚（VS、VCC）、控制引脚（INH、CS、CLK、DI）和接地引脚（GND）等。每个引脚都有其特定的功能，例如OUT引脚用于连接负载，VS引脚为输出级提供电源，INH引脚用于控制驱动器的工作模式等。

QFN24封装

QFN24封装的引脚功能与SO28封装类似，但部分引脚有特殊用途，如一些引脚仅用于最终测试的可测试性。

功能描述

串行接口

数据传输从CS信号的下降沿开始，数据在DI引脚同步到CLK信号，并在CLK信号的下降沿被接收。LSB（位0，SRR）必须首先传输。新输入数据的执行在CS信号的上升沿被启用。当CS为高电平时，DO引脚处于三态状态；在CS信号的下降沿，DO输出被启用。

电源故障

当引脚VS出现欠压时，内部定时器启动，达到延迟时间 (t_{dUV}) 后，输出寄存器中的PSF位被置位，所有输出被禁用；当电压恢复正常时，输出立即启用，PSF位保持高电平，直到被输入寄存器中的SRR位复位。

开路负载检测

当开路负载检测位（OLD）设置为低电平时，每个高侧开关的上拉电流和每个低侧开关的下拉电流会开启。如果 (V{VS}-V{HS 1 - 6}) 或 (V_{LS1 - 6}) 低于开路负载检测阈值，则输出寄存器中相应的输出位会被置高。

过温保护

当结温超过热预警阈值 (T{jPW}) 时，输出寄存器中的TP位被置位；当温度低于热预警阈值时，TP位被复位。当结温超过热关断阈值 (T{j switch off}) 时，输出被禁用，所有输出寄存器位被置高；当温度低于热关断阈值 (T_{j switch on}) 且输入寄存器中的SRR位被置高时，输出可以再次启用。

短路保护

输出电流由电流调节器限制，当达到过流限制和关断阈值时，内部定时器启动。当达到由短路定时器位（SCT）编程的延迟时间 (t_{d S d}) 时，短路输出被禁用，同时短路检测位（SCD）被置位。通过将输入寄存器中的SRR位置高，可以复位SCD位并启用禁用的输出。

抑制功能

有两种方式可以抑制ATA6836C：将输入寄存器中的SI位设置为0或将INH引脚切换到0V。在这两种情况下，所有输出级都会关闭，但串行接口保持活跃。通过将SI位设置为1（当INH = VCC）或将INH引脚切换回VCC（当SI = 1），可以再次激活输出级。

电气特性

电流消耗

在不同的工作条件下，驱动器的电流消耗有所不同。例如，在待机模式下，总静态电流 (I{VS}) 低至2μA；在正常工作且所有输出级关闭时，电源电流 (I{VS}) 为0.8 - 1.2mA。

内部振荡器频率

内部振荡器频率 (f_{OSC}) 为19 - 45kHz，为延迟定时器提供时间基准。

欠压检测和上电复位

上电复位阈值 (V{VCC}) 为2.3 - 3.0V，欠压检测阈值 (V{UV}) 为5.5 - 7.0V，欠压检测延迟时间 (t_{dUV}) 为7 - 21ms。

输出规格

输出导通电阻在不同电流下有所不同，例如在 (I{Out}=600mA) 时，导通电阻 (R{DS OnL}) 最大为1.8Ω。此外，还规定了输出泄漏电流、电感关断能量、过流限制和关断阈值等参数。

应用建议

电容连接

在 (V{CC}) 和 (V{S}) 引脚附近应尽可能靠近电源和GND引脚连接阻塞电容。推荐 (V{S}) 引脚的电容为一个大于22μF的电解电容与一个100nF的陶瓷电容并联； (V{CC}) 引脚的电容为一个大于10μF的电解电容与一个100nF的陶瓷电容并联。

散热设计

为了降低热阻，应在PCB上尽可能靠近GND引脚和QFN24封装的芯片焊盘放置散热区域。

引脚使用注意事项

对于QFN24版本，检测引脚OUTx SENSE可以留空或连接到相邻的OUTx引脚，但绝不能将其用作电源输出。

总结

Atmel ATA6836C六半桥驱动器凭借其丰富的功能、出色的电气性能和完善的保护机制，在汽车和工业应用中具有广泛的应用前景。作为电子工程师，在设计相关电路时，合理利用ATA6836C的特性，可以提高系统的可靠性和稳定性。大家在实际应用中是否遇到过类似驱动器的使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。