ZHDS220 May   2026 DRV8218

ADVANCE INFORMATION  

  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
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 瞬态电流能力
    7. 6.7 时序图
    8. 6.8 典型特性
  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 控制模式
        1. 7.4.1.1 PWM 控制模式 (MODE = 0)
        2. 7.4.1.2 PH/EN 控制模式 (MODE = 1)
        3. 7.4.1.3 独立半桥控制模式 (MODE = Hi-Z)
      2. 7.4.2 引脚图
        1. 7.4.2.1 逻辑电平输入
        2. 7.4.2.2 三电平输入
      3. 7.4.3 保护电路
        1. 7.4.3.1 电源欠压锁定 (UVLO)
        2. 7.4.3.2 OUTx 过流保护（OCP）
        3. 7.4.3.3 热关断 (TSD)
    5. 7.5 器件功能模式
      1. 7.5.1 工作模式
      2. 7.5.2 低功耗睡眠模式
      3. 7.5.3 故障模式
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 全桥驱动
        1. 8.2.1.1 电源电压
        2. 8.2.1.2 控制接口 - 全桥
        3. 8.2.1.3 低功耗操作
        4. 8.2.1.4 应用曲线
      2. 8.2.2 半桥驱动
        1. 8.2.2.1 控制接口
        2. 8.2.2.2 低功耗操作
        3. 8.2.2.3 应用曲线
      3. 8.2.3 并联多个驱动器
      4. 8.2.4 双线圈继电器驱动
        1. 8.2.4.1 控制接口
        2. 8.2.4.2 低功耗操作
        3. 8.2.4.3 应用曲线
      5. 8.2.5 电流检测
        1. 8.2.5.1 设计要求
        2. 8.2.5.2 详细设计过程
          1. 8.2.5.2.1 分流电阻器阻值调整
          2. 8.2.5.2.2 RC 滤波器
    3. 8.3 电流能力和热性能
      1. 8.3.1 功耗和输出电流能力
    4. 8.4 电源相关建议
      1. 8.4.1 大容量电容
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10机械、封装和可订购信息

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

8.3.1 功耗和输出电流能力

该器件的总功耗由三个主要部分组成：静态电源电流耗散（PVM 和 PVCC），功率 MOSFET 开关损耗 (PSW)，以及功率 MOSFET RDS(on)（导通）损耗 (PRDS)。虽然其他因素可能会造成额外的功率损耗，但与这三个主要因素相比，其他损耗通常并不重要。

方程式 2. PTOT = PVM + PVCC + PSW + PRDS

可以根据标称电机电源电压（VVM）和 IVM 工作模式电流规格来计算 PVM。可以根据标称逻辑电源电压（VVCC）和 IVCC 工作模式电流规格来计算 PVCC。当 VVCC < VVM 时，DRV8218 会从 VM 引脚而不是 VCC 引脚汲取工作电流。在这种工作条件下，IVCC 通常小于 500nA。

方程式 3. PVM = VVM x IVM
方程式 4. PVM = 7.5mW = 5V x 1.5mA
方程式 5. PVCC = VVCC x IVCC
方程式 6. PVCC = 1.0mW = 3.3V x 0.3mA

可以根据标称电机电源电压 (VVM)、平均输出电流 (IRMS)、开关频率 (fPWM) 以及器件输出上升 (tRISE) 和下降 (tFALL) 时间规格来计算 PSW。

方程式 7. PSW = PSW_RISE + PSW_FALL
方程式 8. PSW_RISE = 0.5 x VM x IRMS x tRISE x fPWM
方程式 9. PSW_FALL = 0.5 x VM x IRMS x tFALL x fPWM
方程式 10. PSW_RISE = 15mW = 0.5 x 5V x 2.0A x 150ns x 20kHz
方程式 11. PSW_FALL = 15mW = 0.5 x 5V x 2.0A x 150ns x 20kHz
方程式 12. PSW = 30mW = 15mW + 15mW

可以根据器件 RDS(on) 和平均输出电流 (IRMS) 来计算 PRDS。

方程式 13. PRDS = IRMS2 x (RDS(ON)_HS + RDS(ON)_LS)

RDS(ON) 与器件温度密切相关。假设器件结温为 85°C，根据标称温度数据，RDS(on) 可以增加约 1.5 倍。下面的计算显示了此降额系数。或者，节 6.8 部分显示了绘制 RDS(on) 如何随温度变化的曲线。

方程式 14. PRDS = 480mW = (2.0A)2 x (40mΩ x 1.5 + 40mΩ x 1.5)

根据上面的示例计算，下面的表达式计算了器件的总预期功率耗散。

方程式 15. PTOT = PVM + PVCC + PSW + PRDS
方程式 16. PTOT = 518mW = 7.5mW + 1.0mW + 30mW + 480mW

可以使用 PTOT、器件环境温度 (TA) 和封装热阻 (RθJA)，来计算驱动器的结温。RθJA 的值在很大程度上依赖于 PCB 设计以及器件周围的铜散热量。

方程式 17. TJ = (PTOT x RθJA) + TA
方程式 18. TJ = 117°C = (0.518W × 60.9°C/W) + 85°C

为满足所有系统工作条件，器件结温必须保持在绝对最大额定值以下。本部分中的计算提供了对结温的合理估计。然而，其他基于系统工作过程中温度测量的方法更加现实和可靠。可以在 节 9.1.1 中找到有关电机驱动器电流额定值和功率耗散的其他信息。

电机驱动器可能会经历不同的瞬态驱动条件，导致大电流在短时间内流动。这些条件可能包括：

  • 转子最初静止时的电机启动。
  • 电机输出之一的电源或接地短路且触发过流保护时的故障条件。
  • 在有限的时间内为电机或螺线管短暂通电，然后再断电。

请参阅了解电机驱动器电流额定值应用报告，更深入地了解 TI 电机驱动器中不同电流额定值的含义以及 PCB 布局技术。