ZHCSZ01 August   2025 DRV8002-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 器件比较
  6. 引脚配置和功能
  7. 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. 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 高侧驱动器
        1. 7.4.1.1 高侧驱动器控制
          1. 7.4.1.1.1 高侧驱动器 PWM 发生器
          2. 7.4.1.1.2 恒流模式
          3. 7.4.1.1.3 OUTx HS ITRIP 行为
          4. 7.4.1.1.4 高侧驱动器 - 并行输出
        2. 7.4.1.2 高侧驱动器保护电路
          1. 7.4.1.2.1 高侧驱动器内部二极管
          2. 7.4.1.2.2 高侧驱动器短路保护
          3. 7.4.1.2.3 高侧驱动器过流保护
          4. 7.4.1.2.4 高侧驱动器开路负载检测
      2. 7.4.2 半桥驱动器
        1. 7.4.2.1 半桥控制
        2. 7.4.2.2 OUT1 和 OUT2 高侧驱动器模式
        3. 7.4.2.3 半桥寄存器控制
        4. 7.4.2.4 半桥 ITRIP 调节
        5. 7.4.2.5 半桥保护和诊断
          1. 7.4.2.5.1 半桥关断状态诊断 (OLP)
          2. 7.4.2.5.2 半桥开路负载检测
          3. 7.4.2.5.3 半桥过流保护
      3. 7.4.3 栅极驱动器
        1. 7.4.3.1 输入 PWM 模式
          1. 7.4.3.1.1 半桥控制
          2. 7.4.3.1.2 H 桥控制
          3. 7.4.3.1.3 DRVOFF - 栅极驱动器关断引脚
        2. 7.4.3.2 智能栅极驱动器 - 功能方框图
          1. 7.4.3.2.1  智能栅极驱动器
          2. 7.4.3.2.2  功能方框图
          3. 7.4.3.2.3  压摆率控制 (IDRIVE)
          4. 7.4.3.2.4  栅极驱动器状态机 (TDRIVE)
            1. 7.4.3.2.4.1 tDRIVE 计算示例
          5. 7.4.3.2.5  传播延迟降低 (PDR)
          6. 7.4.3.2.6  PDR 预充电/预放电控制环路运行详细信息
          7. 7.4.3.2.7  PDR 后充电/后放电控制环路运行详细信息
            1. 7.4.3.2.7.1 PDR 充电后/放电后设置
          8. 7.4.3.2.8  检测驱动和续流 MOSFET
          9. 7.4.3.2.9  自动占空比补偿 (DCC)
          10. 7.4.3.2.10 闭环压摆时间控制 (STC)
            1. 7.4.3.2.10.1 STC 控制环路设置
        3. 7.4.3.3 三倍器(双极)电荷泵
        4. 7.4.3.4 宽共模差分电流分流放大器
        5. 7.4.3.5 栅极驱动器保护电路
          1. 7.4.3.5.1 MOSFET VDS 过流保护 (VDS_OCP)
          2. 7.4.3.5.2 栅极驱动器故障 (VGS_GDF)
          3. 7.4.3.5.3 离线短路和开路负载检测(OOL 和 OSC)
      4. 7.4.4 检测输出 (IPROPI)
      5. 7.4.5 保护电路
        1. 7.4.5.1 故障复位 (CLR_FLT)
        2. 7.4.5.2 DVDD 逻辑电源上电复位 (DVDD_POR)
        3. 7.4.5.3 PVDD 电源欠压监测器 (PVDD_UV)
        4. 7.4.5.4 PVDD 电源过压监测器 (PVDD_OV)
        5. 7.4.5.5 VCP 电荷泵欠压锁定 (VCP_UV)
        6. 7.4.5.6 热仪表组
        7. 7.4.5.7 看门狗计时器
        8. 7.4.5.8 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. DRV8002-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. 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

布局指南

使用低 ESR 陶瓷旁路电容器 CPVDD1 将 PVDD 引脚旁路至 GND 引脚。将该电容器放置在尽可能靠近 PVDD 引脚的位置,并通过较宽的引线或通过接地平面连接到 GND 引脚。此外,使用额定电压为 PVDD 的大容量电容器 CPVDD2 旁路 PVDD 引脚。该元件可以是电解电容器。其容值必须至少为 10µF。可以接受该电容与外部功率 MOSFET 的大容量电容共享。

在 CPL1/CPH1 和 CPL2/CP2H 引脚之间放置一个低 ESR 陶瓷电容器 CFLY1 和 CFLY2。此外,在 VCP 和 PVDD 引脚之间放置一个低 ESR 陶瓷电容器 CVCP

需要额外的大容量电容来旁路掉 H 桥驱动器外部功率 MOSFET 上的大电流路径。放置此大容量电容时应做到尽可能缩短通过外部 MOSFET 的大电流路径的长度。连接金属走线尽可能宽,并具有许多连接 PCB 层的过孔。这些做法可更大限度地减少电感并允许大容量电容器提供大电流。

对于 H 桥驱动器外部 MOSFET,请使用具有适当额定电压的低 ESR 陶瓷旁路电容器将漏极引脚旁路至 GND 平面。将该电容器放置在尽可能靠近 MOSFET 漏极和源极引脚的位置,并通过粗走线或通过平面连接与 GND 平面相连。将串联栅极电阻器尽可能靠近 MOSFET 栅极引脚放置。

对于电流分流放大器,为尽可能减小走线阻抗,检测电阻的放置与功率级的元件一致。为降低耦合到电路板上其他布线的可能性,分流电阻也尽可能放置在靠近 CSA 连接件的位置。

对于高侧电流检测,分流电阻靠近电源与高侧 MOSFET 源极之间的星点。对于低侧电流检测,分流电阻位于低侧 MOSFET 源极与功率级星点接地连接件之间。其余元件放置在离器件最近的位置。

使用差分对来完成感测信号的布线。在一个差分对中,两个信号在布局中紧密耦合,布线必须从分流电阻或感测电阻并联到 IC 输入端的 CSA。

使用 CDVDD 将 DVDD 引脚旁路至 DGND 引脚。将此电容器尽可能靠近引脚放置,并尽量缩短从电容器到 DGND 引脚的路径。如果这些电源上已经存在靠近器件的本地旁路电容器以更大限度地减少噪声,则无需为 DVDD 使用这些额外元件。

不要将 SL 引脚直接连接到 GND 平面。而是应该使用专用迹线将这些引脚连接到低侧外部 MOSFET 的源极。遵循这些建议有助于更准确地感测外部 MOSFET 的 VDS 以实现过流检测。

尽可能地缩短高侧和低侧栅极驱动器的回路长度。高侧环路是从器件的 GHx 引脚到高侧功率 MOSFET 栅极,然后沿着高侧 MOSFET 源极返回到 SHx 引脚。低侧环路是从器件的 GLx 引脚到低侧功率 MOSFET 栅极,然后沿着低侧 MOSFET 源极返回到 SL 引脚。