ZHCSND3A January   2021  – May 2022 DRV8935

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 修订历史记录
  6. 引脚配置和功能
    1.     引脚功能
  7. 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 典型特性
  8. 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 电桥控制和电流调节
      2. 7.3.2 衰减模式
        1. 7.3.2.1 消隐时间
      3. 7.3.3 电荷泵
      4. 7.3.4 线性稳压器
      5. 7.3.5 逻辑和四电平引脚图
      6. 7.3.6 nFAULT 引脚
      7. 7.3.7 保护电路
        1. 7.3.7.1 VM 欠压锁定 (UVLO)
        2. 7.3.7.2 VCP 欠压锁定 (CPUV)
        3. 7.3.7.3 过流保护 (OCP)
        4. 7.3.7.4 热关断 (OTSD)
        5. 7.3.7.5 故障条件汇总
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 睡眠模式 (nSLEEP = 0)
      2. 7.4.2 工作模式 (nSLEEP = 1)
      3. 7.4.3 nSLEEP 复位脉冲
      4. 7.4.4 功能模式汇总
  9. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1 电流调节
      3. 8.2.3 功率损耗计算和应用曲线
  10. 电源相关建议
    1. 9.1 大容量电容
  11. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 文档支持
      1. 11.1.1 相关文档
    2. 11.2 接收文档更新通知
    3. 11.3 社区资源
    4. 11.4 商标
  13. 12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

功率损耗计算和应用曲线

此器件的输出电流和功率损耗能力在很大程度上取决于 PCB 设计和外部系统状况。本节提供了一些用于计算这些值的指导。

此器件的总功率损耗 (PTOT) 由三个主要部分组成。这三个组成部分是功率 MOSFET RDS(ON)(导通)损耗、功率 MOSFET 开关损耗和静态电源电流损耗。尽管其他的一些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,其他因素通常并不重要。

PTOT = PCOND + PSW + PQ

对于与 VM 连接的负载,假定所有输出均加载相同的电流,总导通损耗可以表示为:

PCOND = 4 x (IOUT)2 x RDS(ONL)

由于 DRV8935 的高侧和低侧 MOSFET 具有相同的导通电阻,因此导通损耗将与输入 PWM 的占空比或 PWM 关断时间无关。需要注意的是,RDS(ON) 与器件的温度密切相关。可以在“典型特性”曲线中找到一条显示了标称 RDS(ON) 和温度的曲线。

PCOND = 4 x (1.5A)2 x 0.165Ω = 1.485W

可以根据标称电源电压 (VM)、稳定输出电流 (IOUT)、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

假定所有四个输出均同时开关:

PSW = 4 x (PSW_RISE + PSW_FALL)

PSW_RISE = 0.5 x VM x IOUT x tRISE x fPWM

PSW_FALL = 0.5 x VM x IOUT x tFALL x fPWM

PSW_RISE = 0.5 x 24V x 1.5A x 100ns x 40kHz = 0.072W

PSW_FALL = 0.5 x 24V x 1.5A x 100ns x 40kHz = 0.072W

PSW = 4 x (0.072W + 0.072W) = 0.576W

可以根据标称电源电压 (VM) 和 IVM 电流规格来计算 PQ

PQ = VM x IVM = 24V x 5mA = 0.12W

总功率损耗 (PTOT) 是导通损耗、开关损耗和静态功率损耗之和。

PTOT = PCOND + PSW + PQ = 1.485W + 0.576W + 0.12W = 2.181W

如果已知环境温度 TA 和总功率损耗 (PTOT),则结温 (TJ) 的计算公式为:

TJ = TA + (PTOT x RθJA)

在一个符合 JEDEC 标准的 4 层 PCB 中,采用 HTSSOP 封装时的结至环境热阻 (RθJA) 为 31°C/W,而采用 VQFN 封装时则为 40.7°C/W。

假设环境温度为 25°C,则 HTSSOP 封装的结温为:

TJ = 25°C + (2.181W x 31°C/W) = 92.6°C

VQFN 封装的结温为:

TJ = 25°C + (2.181W x 40.7°C/W) = 113.8°C

应确保器件结温处于指定的工作范围内。

GUID-97A057DC-E076-487A-A548-14414350CC77-low.jpg图 8-2 负载与 VM 连接的电流调节. CH1 = IN1 (3V/div),CH3 = OUT1 (24V/div),CH7 = IOUT1 (1.5A/div)
GUID-3788C1AE-D440-419E-8DC9-2EE816802113-low.jpg图 8-3 IN1 至 OUT1 传播延迟. CH1 = IN1 (3V/div),CH3 = OUT1 (24V/div)