DRV8304 器件是一款集成柵極驅(qū)動(dòng)器，適用于 12V 和 24V 直流電源軌的三相無(wú)刷直流 （BLDC） 電機(jī)應(yīng)用。這些應(yīng)用包括 BLDC 電機(jī)的磁場(chǎng)定向控制 （FOC）、正弦電流控制和梯形電流控制。該器件集成了三個(gè)電流檢測(cè)放大器 （CSA），用于檢測(cè) BLDC 電機(jī)的相電流，以實(shí)現(xiàn)最佳的 FOC 和電流控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。AUTOCAL 功能可自動(dòng)校準(zhǔn) CSA 失調(diào)誤差，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的電流檢測(cè)。

該器件基于智能柵極驅(qū)動(dòng) （SGD） 架構(gòu)，無(wú)需任何外部柵極組件（電阻器和齊納二極管），同時(shí)完全保護(hù)外部 FET。SGD 架構(gòu)優(yōu)化死區(qū)時(shí)間以避免任何擊穿情況，通過(guò)柵極壓擺率控制靈活地降低電磁干擾 （EMI），并通過(guò) V 防止任何柵極短路情況GS的握手和死區(qū)插入。強(qiáng)大的下拉電流還可以防止任何 dv/dt 柵極開(kāi)啟。
*附件：drv8304.pdf

支持各種PWM控制模式（1x、3x、6x和獨(dú)立），可與可由30 mA、3.3 V內(nèi)部穩(wěn)壓器供電的控制電路進(jìn)行簡(jiǎn)單接口。這些模式減少了控制器的輸出外設(shè)數(shù)量，以滿(mǎn)足特定的電機(jī)控制要求，并提供了控制的靈活性。該器件還具有 1x 模式，可使用內(nèi)部塊換向表對(duì) BLDC 電機(jī)進(jìn)行傳感梯形控制。該器件還可以配置為在獨(dú)立模式下驅(qū)動(dòng)多個(gè)負(fù)載，例如螺線管。

特性

• 6V 至 38V、三重半橋柵極驅(qū)動(dòng)器，集成 3 個(gè)電流檢測(cè)放大器 （CSA）
  • 40V 絕對(duì)最大額定值
  • 針對(duì) 12V 和 24V 直流電源軌進(jìn)行了全面優(yōu)化
  • 驅(qū)動(dòng)高側(cè)和低側(cè) N 溝道 MOSFET
  • 支持 100% PWM 占空比
• 智能門(mén)控架構(gòu)
  • 可調(diào)節(jié)壓擺率控制，實(shí)現(xiàn)更好的 EMI 和 EMC 性能
  • VGS的握手和最小死區(qū)時(shí)間插入以避免擊穿
  • 15mA 至 150mA 峰值源電流
  • 30mA 至 300mA 峰值灌電流
• 6x、3x、1x 和獨(dú)立 PWM 模式
  • 支持 120o 傳感器作
• 集成柵極驅(qū)動(dòng)器電源
  • 高側(cè)倍增器電荷泵
  • 低側(cè)線性穩(wěn)壓器
• 集成三重電流分流放大器
  • 可調(diào)增益 （5、10、20、40 V/V）
  • 雙向或單向支持
• SPI 或硬件設(shè)備變體
• 支持1.8V、3.3V和5V邏輯輸入
• 低功耗睡眠模式
• 線性穩(wěn)壓器，3.3V，30mA
• 集成保護(hù)功能
  • VM 欠壓鎖定 （UVLO）
  • 電荷泵欠壓 （CPUV）
  • MOSFET VDS過(guò)流保護(hù) （OCP）
  • MOSFET 擊穿保護(hù)
  • 柵極驅(qū)動(dòng)器故障 （GDF）
  • 熱警告和關(guān)斷 （OTW/OTSD）
  • 故障狀態(tài)指示器 （nFAULT）

參數(shù)

方框圖

?1. 核心特性?

• ?電源與驅(qū)動(dòng)?
  • ? 工作電壓（VM） ?：6V至38V（40V絕對(duì)最大值）
  • ?驅(qū)動(dòng)能力?：集成3個(gè)半橋柵極驅(qū)動(dòng)器，支持100% PWM占空比
  • ?柵極驅(qū)動(dòng)電流?：可調(diào)峰值源電流15-150mA，峰值灌電流30-300mA
• ?智能柵極驅(qū)動(dòng)架構(gòu)?
  • 可調(diào)壓擺率控制優(yōu)化EMI/EMC性能
  • 死區(qū)時(shí)間插入防止直通
  • 集成VDS監(jiān)測(cè)和柵極故障保護(hù)
• ?集成功能?
  • 3路電流檢測(cè)放大器（CSA），增益可調(diào)（5/10/20/40 V/V）
  • 內(nèi)置電荷泵（高壓側(cè)）和LDO（低壓側(cè)）柵極電源
  • 3.3V/30mA LDO穩(wěn)壓器（供外部控制器）
  • SPI或硬件接口配置選項(xiàng)

?2. 關(guān)鍵參數(shù)?

?3. 典型應(yīng)用?

• ?汽車(chē)電子?：電動(dòng)水泵、散熱風(fēng)扇
• ?工業(yè)設(shè)備?：伺服驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人關(guān)節(jié)
• ?消費(fèi)電子?：無(wú)人機(jī)電調(diào)、掃地機(jī)器人

?4. 功能模式?

• ?PWM模式?：支持6x/3x/1x及獨(dú)立PWM控制
• ?硬件接口模式?：通過(guò)電阻配置IDRIVE（柵極電流）、VDS（過(guò)流閾值）等
• ?保護(hù)模式?：
  • 自動(dòng)重試（過(guò)流/過(guò)熱）
  • 鎖存關(guān)閉（柵極故障）

?5. 保護(hù)機(jī)制?

• ?實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?：通過(guò)nFAULT引腳反饋故障狀態(tài)
• ?多重保護(hù)?：
  • 電源欠壓（UVLO <5.6V）
  • 電荷泵故障（CPUV <10.5V）
  • MOSFET VDS過(guò)流（0.15-1.8V可調(diào)）
  • 熱關(guān)斷（OTSD >170°C）

?6. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)?

• ?外圍電路?：
  • VM引腳需0.1μF陶瓷電容+≥10μF電解電容
  • 電荷泵需22nF飛電容（CPH-CPL）和1μF儲(chǔ)能電容（VCP-VM）
• ?布局建議?：
  • 柵極驅(qū)動(dòng)回路最小化
  • 散熱焊盤(pán)需連接至PCB地平面