ZHCSMP9A November   2021  – January 2026 DRV8231A

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
    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
    7. 6.7 时序图
  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 电桥控制
      2. 7.4.2 电流检测和调节 (IPROPI)
        1. 7.4.2.1 电流检测
        2. 7.4.2.2 电流调节
      3. 7.4.3 保护电路
        1. 7.4.3.1 过流保护 (OCP)
        2. 7.4.3.2 热关断 (TSD)
        3. 7.4.3.3 VM 欠压锁定 (UVLO)
    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
    6. 7.6 引脚图
      1. 7.6.1 逻辑电平输入
  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 有刷直流电机
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1 电机电压
          2. 8.2.1.2.2 电机电流
        3. 8.2.1.3 应用曲线
      2. 8.2.2 失速检测
        1. 8.2.2.1 设计要求
        2. 8.2.2.2 详细设计过程
          1. 8.2.2.2.1 失速检测时序
          2. 8.2.2.2.2 失速阈值选择
        3. 8.2.2.3 应用曲线
      3. 8.2.3 继电器驱动
        1. 8.2.3.1 设计要求
        2. 8.2.3.2 详细设计过程
          1. 8.2.3.2.1 单线圈继电器的控制接口
          2. 8.2.3.2.2 双线圈继电器的控制接口
        3. 8.2.3.3 应用曲线
      4. 8.2.4 具有标准电机驱动器引脚排列的多源供应
    3. 8.3 电流能力和热性能
      1. 8.3.1 功耗和输出电流能力
      2. 8.3.2 热性能
        1. 8.3.2.1 稳态热性能
        2. 8.3.2.2 瞬态热性能
    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 社区资源
    4. 9.4 商标
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

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)、功率 MOSFET 开关损耗 (PSW) 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，其他因素通常并不重要。

方程式 4. PTOT = PVM + 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。

方程式 5. PVM = VVM x IVM
方程式 6. PVM = 96 mW = 24 V x 4 mA

可以根据标称电机电源电压 (VVM)、平均输出电流 (IAVG)、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 IAVG x tRISE x fPWM
方程式 9. PSW_FALL = 0.5 x VM x IAVG x tFALL x fPWM
方程式 10. PSW_RISE = 26.4 mW = 0.5 x 24 V x 0.5 A x 220 ns x 20 kHz
方程式 11. PSW_FALL = 26.4 mW = 0.5 x 24 V x 0.5 A x 220 ns x 20 kHz
方程式 12. PSW = 53 mW = 26.4 mW + 26.4 mW

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

方程式 13. PRDS = IAVG2 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 6.6 显示了绘制 RDS(on) 如何随温度变化的曲线。

方程式 14. PRDS = 225 mW = (0.5 A)2 x (300 mΩ x 1.5 + 300 mΩ 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 + PSW + PRDS
方程式 16. PTOT = 374 mW = 96 mW + 53 mW + 225 mW

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。节 8.3.2 更详细地介绍了这种依赖性。

方程式 17. TJ = (PTOT x RθJA) + TA
方程式 18. TJ = 100 °C = (0.374 W x 40.4 °C/W) + 85°C

对于所有系统工作条件，器件结温可以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 8.3.2 和节 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。