ZHCSZ01 August   2025 DRV8002-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 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. 8  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. 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
智能栅极驱动器

DRV8002-Q1 采用先进的可调节浮动智能栅极驱动器架构,可实现出色的 MOSFET 控制和强大的开关性能。智能栅极驱动器架构提供用于压摆率控制的驱动器功能,并具有驱动器状态机,可用于死区时间握手,dV/dt 栅极寄生耦合预防和 MOSFET 栅极故障检测。

提供高级自适应驱动功能,以降低传播延迟,减少占空比失真和闭环可编程压摆时间。高级智能栅极驱动器功能可用于任何桥模式,每次只能用于一个半桥。高级功能不会干扰栅极驱动器的标准运行,并可根据系统要求使用。

以下总结了智能栅极驱动架构的不同功能,并在后续部分提供了更多详细信息。

智能栅极驱动器核心功能:

注: 器件的正常运行无需高级自适应驱动功能和寄存器,它们专为满足特定的系统要求而设计。
表 7-31 智能栅极驱动器术语说明
核心功能 术语 说明
IDRIVE/TDRIVE IDRVP 用于可调 MOSFET 压摆率控制的可编程栅极驱动拉电流。使用 IDRVP_x 控制寄存器进行配置。
IDRVN 用于可调 MOSFET 压摆率控制的可编程栅极驱动灌电流。使用 IDRVN_x 控制寄存器进行配置。
IHOLD 非开关期间的固定栅极驱动器保持上拉电流。
ISTRONG 非开关期间的固定栅极驱动器强下拉电流。这包括半桥中相反方向的 MOSFET 正在开关或 Hi-Z 时的情况。
tDRIVE IHOLD 或 ISTRONG 之前的 IDRVP/N 驱动电流持续时间。还提供 VGS 和 VDS 故障监控消隐周期。使用 VGS_TDRV 控制寄存器进行配置。
tPD 从逻辑控制信号到栅极驱动器输出变化的传播延迟。
tDEAD 高侧和低侧开关转换之间的体二极管导通周期。使用 VGS_TDEAD 控制寄存器进行配置。
PDR
(预充电)
ICHR_INIT 充电控制环路的栅极驱动拉电流初始值。使用 PRE_CHR_INIT 控制寄存器进行配置。
IPRE_CHR 控制环路锁定后预充电期间的栅极驱动拉电流。使用 KP_PDR 控制寄存器进行配置的调整率。使用 PRE_MAX 控制寄存器配置的最大电流钳位。
tPRE_CHR 栅极驱动拉电流预充电期间持续时间。使用 T_PRE_CHR 控制寄存器进行配置。
tDON 从预充电期间开始到 VSH 上升超过 VSH_L 阈值的延迟时间。使用 T_DON_DOFF 控制寄存器进行配置。
IDCHR_INIT 放电期间控制环路的栅极驱动灌电流初始值。使用 PRE_DCHR_INIT 控制寄存器进行配置。
IPRE_DCHR 控制环路锁定后预放电期间的栅极驱动灌电流。使用 KP_PDR 控制寄存器进行配置的调整率。使用 PRE_MAX 控制寄存器配置的最大电流钳位。
tPRE_DCHR 栅极驱动灌电流预放电周期持续时间。使用 T_PRE_DCHR 控制寄存器进行配置。
tDOFF 从预放电周期开始到 VSH 下降超过 VSH_H 阈值的延迟时间。使用 T_DON_DOFF 控制寄存器进行配置。
VSH_L VSH 开关节点的低电压阈值。使用 AGD_THR 控制寄存器进行配置。
VSH_H VSH 开关节点的高电压阈值。使用 AGD_THR 控制寄存器进行配置。
PDR
(后充电)
IPST_CHR 后充电期间的栅极驱动拉电流。使用 KP_PST 控制寄存器配置调整速率。
tPST_CHR 栅极驱动拉电流后充电周期持续时间。
IPST_DCHR 后放电期间的栅极驱动灌电流。使用 KP_PST 控制寄存器配置调整速率。
tPST_DCHR 栅极驱动拉电流后充电周期持续时间。
IFW_CHR 续流充电电流。使用 FW_MAX 控制寄存器进行配置。
IFW_DCHR 续流放电电流。使用 FW_MAX 控制寄存器进行配置。
STC tRISE VSHx 从 VSHx_L 超过 VSHx_H 阈值的持续时间。使用 T_RISE_FALL 控制寄存器进行配置。
tFALL VSHx 从 VSHx_H 超过 VSHx_L 阈值的持续时间。使用 T_RISE_FALL 控制寄存器进行配置。