ZHCSZ00A May   2024  – September 2025 DRV8000-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级 - 汽车
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息 RGZ 封装
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 时序要求
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 外部组件
    4. 7.4 特性说明
      1. 7.4.1 加热器 MOSFET 驱动器
        1. 7.4.1.1 加热器 MOSFET 驱动器控制
        2. 7.4.1.2 加热器 MOSFET 驱动器保护
          1. 7.4.1.2.1 加热器 SH_HS 内部二极管
          2. 7.4.1.2.2 加热器 MOSFET VDS 过流保护 (HEAT_VDS)
          3. 7.4.1.2.3 加热器 MOSFET 开路负载检测
      2. 7.4.2 高侧驱动器
        1. 7.4.2.1 高侧驱动器控制
          1. 7.4.2.1.1 高侧驱动器 PWM 发生器
          2. 7.4.2.1.2 恒流模式
          3. 7.4.2.1.3 OUTx HS ITRIP 行为
          4. 7.4.2.1.4 高侧驱动器 - 并行输出
        2. 7.4.2.2 高侧驱动器保护电路
          1. 7.4.2.2.1 高侧驱动器内部二极管
          2. 7.4.2.2.2 高侧驱动器短路保护
          3. 7.4.2.2.3 高侧驱动器过流保护
          4. 7.4.2.2.4 高侧驱动器开路负载检测
      3. 7.4.3 电致变色玻璃驱动器
        1. 7.4.3.1 电致变色驱动器控制
        2. 7.4.3.2 电致变色驱动器保护
      4. 7.4.4 半桥驱动器
        1. 7.4.4.1 半桥控制
        2. 7.4.4.2 OUT1 和 OUT2 高侧驱动器模式
        3. 7.4.4.3 半桥寄存器控制
        4. 7.4.4.4 半桥 ITRIP 调节
        5. 7.4.4.5 半桥保护和诊断
          1. 7.4.4.5.1 半桥关断状态诊断 (OLP)
          2. 7.4.4.5.2 半桥开路负载检测
          3. 7.4.4.5.3 半桥过流保护
      5. 7.4.5 栅极驱动器
        1. 7.4.5.1 输入 PWM 模式
          1. 7.4.5.1.1 半桥控制
          2. 7.4.5.1.2 H 桥控制
          3. 7.4.5.1.3 DRVOFF - 栅极驱动器关断引脚
        2. 7.4.5.2 智能栅极驱动器 - 功能方框图
          1. 7.4.5.2.1  智能栅极驱动器
          2. 7.4.5.2.2  功能方框图
          3. 7.4.5.2.3  压摆率控制 (IDRIVE)
          4. 7.4.5.2.4  栅极驱动器状态机 (TDRIVE)
            1. 7.4.5.2.4.1 tDRIVE 计算示例
          5. 7.4.5.2.5  传播延迟降低 (PDR)
          6. 7.4.5.2.6  PDR 预充电/预放电控制环路运行详细信息
          7. 7.4.5.2.7  PDR 后充电/后放电控制环路运行详细信息
            1. 7.4.5.2.7.1 PDR 充电后/放电后设置
          8. 7.4.5.2.8  检测驱动和续流 MOSFET
          9. 7.4.5.2.9  自动占空比补偿 (DCC)
          10. 7.4.5.2.10 闭环压摆时间控制 (STC)
            1. 7.4.5.2.10.1 STC 控制环路设置
        3. 7.4.5.3 三倍器（双极）电荷泵
        4. 7.4.5.4 宽共模差分电流分流放大器
        5. 7.4.5.5 栅极驱动器保护电路
          1. 7.4.5.5.1 MOSFET VDS 过流保护 (VDS_OCP)
          2. 7.4.5.5.2 栅极驱动器故障 (VGS_GDF)
          3. 7.4.5.5.3 离线短路和开路负载检测（OOL 和 OSC）
      6. 7.4.6 检测输出 (IPROPI)
      7. 7.4.7 保护电路
        1. 7.4.7.1 故障复位 (CLR_FLT)
        2. 7.4.7.2 DVDD 逻辑电源上电复位 (DVDD_POR)
        3. 7.4.7.3 PVDD 电源欠压监测器 (PVDD_UV)
        4. 7.4.7.4 PVDD 电源过压监测器 (PVDD_OV)
        5. 7.4.7.5 VCP 电荷泵欠压锁定 (VCP_UV)
        6. 7.4.7.6 热仪表组
        7. 7.4.7.7 看门狗计时器
        8. 7.4.7.8 故障检测和响应汇总表
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 串行外设接口 (SPI)
      2. 7.5.2 SPI 格式
      3. 7.5.3 时序图
  9. 8  DRV8000-Q1 寄存器映射
    1. 8.1 DRV8000-Q1_STATUS 寄存器
    2. 8.2 DRV8000-Q1_CNFG 寄存器
    3. 8.3 DRV8000-Q1_CTRL 寄存器
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1 IDRIVE 计算示例
        2. 9.2.2.2 tDRIVE 计算示例
        3. 9.2.2.3 最大 PWM 开关频率
        4. 9.2.2.4 电流分流放大器配置
    3. 9.3 初始化设置
    4. 9.4 电源相关建议
      1. 9.4.1 确定大容量电容器的大小
    5. 9.5 布局
      1. 9.5.1 布局指南
      2. 9.5.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 接收文档更新通知
    2. 10.2 支持资源
    3. 10.3 商标
    4. 10.4 静电放电警告
    5. 10.5 术语表
  12. 11预量产版修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息
    1. 12.1 封装选项附录
    2. 12.2 卷带包装信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7.4.3.1 电致变色驱动器控制

以下是电致变色驱动器的方框图：

DRV8000-Q1 电致变色驱动器方框图 - 默认配置图 7-8 电致变色驱动器方框图 - 默认配置

根据系统实施情况，器件的电子铬驱动器支持如下配置：电子铬高侧充电 MOSFET 的漏极可由高侧驱动器 OUT11 供电，也可直接由电源电压 (PVDD) 供电。EC 控制块可以独立于 OUT11 或外部 FET 电源 (PVDD) 运行，无论在哪种配置下，都具有独立的保护电路。如果需要额外的高侧驱动器来驱动另一个负载，这会很有用。该配置中的主要限制是，如果充电 MOSFET 发生短路故障，则无法像将 OUT11 用作 EC 电源一样切断与电源的连接。当 EC 直接由 PVDD 供电（OUT11 配置为独立模式）时，仍可以检测到短路、过压和开路负载情况。

OUT11 用于为 EC 供电：该配置在寄存器 HS_OC_CNFG 的 OUT11_EC_MODE 位中设置。默认情况下，OUT11_EC_MODE = 1b，配置为 EC 驱动器的电源，如方框图 电致变色驱动器方框图 - 默认配置 所示。在该配置下，寄存器 HS_HEAT_OUT_CNFG 中的 OUT11_CNFG 位被忽略（ON/OFF、SPI/PWM）。在 EC 充电和放电状态期间，OUT11 和 1.2Ω ECFB 低侧放电 MOSFET 均分别激活了过流、过压和无源开路负载检测功能。

PVDD 为 EC 供电，OUT11 独立：要使用 OUT11 作为独立高侧驱动器（独立于 EC 控制）来驱动单独的负载，其中 EC 充电 MOSFET 的漏极直接连接到电源电压，请在寄存器 HS_OC_CNFG 中设置 OUT11_EC_MODE = 0b。

该引脚不用作 EC 时，独立模式 ITRIP 调节对 OUT11 有效。OUT11 处于 EC 模式时，即使配置了调节模式，也不执行电流调节。

与之前一样，ECFB 低侧放电 MOSFET 保护电路在 EC 放电状态期间处于激活状态。下图显示了该配置：

DRV8000-Q1 电致变色直接由 PVDD 供电（OUT11 独立）图 7-9 电致变色直接由 PVDD 供电（OUT11 独立）

要使能 EC 驱动器：将寄存器 HS_EC_HEAT_CTRL 中的 EC_ON 和 EC_V_TAR 位设置为所需的目标电压，以使能 EC 驱动器控制环路。这些位置位后，将使能 EC 驱动器控制环路。

对于 EC 元件电压控制：EC 驱动器一旦使能，驱动器的反馈回路即被激活，并会将 ECFB 引脚电压调节到寄存器 HS_EC_HEAT_CTRL 中的 EC_V_TAR 位中设置的目标电压。ECFB 引脚上的目标电压采用二进制编码，满标量程为 1.5V 或 1.2V，具体取决于寄存器 EC_CNFG 中的 ECFB_MAX 位设置为 1 还是 0。ECFB_MAX = 0b 是默认值 (1.2V)。

每当为 EC 电压设置新值时，一旦控制回路开始调节到新的目标值，ECFB 的 ECFB_HI 或 ECFB_LO 状态指示就会有 250μs 的消隐时间 tBLK_ECFB。

该器件提供两种放电模式：快速放电和 PWM 放电。

EC 元件快速放电：要通过快速放电使 EC 元件完全放电，ECFB_LS_PWM 必须设置为 0b。目标输出电压 EC_V_TAR 也必须设置为 0b，EC_CNFG 中的 ECFB_LS_EN 和 EC_ON 位必须设置为 1b。当满足这四个条件时，通过将 ECFB 引脚上的内部 1.2Ω 低侧 MOSFET 拉至接地来对引脚 ECFB 上的电压进行放电。

  1. 在寄存器 EC_CNFG 中配置 ECFB_LS_PWM = 0b
  2. 设置寄存器 HS_EC_HEAT_CTRL 中的这些位：ECFB_LS_EN = 1b、EC_ON = 1b 和 EC_V_TAR = 0b。
  3. ECFB LS MOSFET 被使能并执行 EC 镜像快速放电。

EC 元件 PWM 放电：以下步骤概述了电子铬驱动器的 PWM 放电周期：

  1. 在寄存器 EC_CNFG 中配置 ECFB_LS_PWM = 1b
  2. 设置寄存器 HS_EC_HEAT_CTRL 中的这些位：ECFB_LS_EN = 1b、EC_ON = 1b。
  3. 如果调节环路检测到 VECDRV 小于 VECFB 且 VECDRV 小于 400mV 的时间长于 tRECHARGE 或 3ms，ECDRV 稳压器将关闭，ECFB 上的 LS MOSFET 将激活约 300ms (tDISCHARGE)。在此放电期间，ECDRV 输出被拉至低电平，以防止击穿电流。
  4. 在放电脉冲 tDISCHARGE 结束时，放电 MOSFET 关闭，并且会使用新的较低值再次激活调节环路。调节环路返回到步骤 2，再次观察到超出稳压范围的情况（VECDRV < 400mV 或 VECDRV < VECFB）。如果不满足超出调节范围的情况，环路会恢复正常运行状态。

下图显示了电子铬驱动器的 PWM 放电周期：

DRV8000-Q1 采用 PWM 的电子铬放电图 7-10 采用 PWM 的电子铬放电

电压控制环路的状态通过 SPI 报告，TI 建议观察该报告以确定 EC 充电和放电控制时序。如果引脚 ECFB 上的电压比目标值高 120mV 以上，则 ECFB_HI 位置位。如果引脚 ECFB 上的电压比目标值低 120mV，则 ECFB_LO 位置位。如果 ECFB 状态位 ECFB_HI 和 ECFB_LO 至少在滤波器时间 tFT_ECFB 内保持稳定，则这些位均有效。这些位不会被锁存，也不会被指定为全局故障。

退出放电模式：要退出放电模式，请将 EC_V_TAR 设置为非零值。对新目标电压进行编程时，无需更改 ECFB_LS_EN 位，控制环路内部逻辑可防止 OUT11 和 ECFB LS 同时导通。

必须在引脚 ECDRV 上添加一个至少 4.7nF 的电容器，并在 ECFB 和接地端之间添加 220nF 的电容器，以提高控制环路稳定性。出于防噪性能的原因，TI 建议将环路电容器尽可能靠近相应的引脚放置。

如果不使用 EC 驱动器，则将 ECFB 引脚接地。