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

7.4.3.4 宽共模差分电流分流放大器

该器件集成了一个高性能的宽共模双向电流分流放大器，可在外部半桥中使用分流电阻进行电流测量。通常会通过测量电流来实施过流保护、外部扭矩控制或通过外部控制器进行换向。由于分流放大器具有高共模范围，该分流放大器可支持低侧，高侧或直列式分流器配置。电流分流放大器具有如下特性：可编程增益，单向和双向支持，输出消隐，以及可编程内部电压基准，以设置放大器输出的中点偏置电压。图 8-1 展示了一个简化版方框图。SP 连接到分流电阻的正极端子，SN 连接到分流电阻的负极端子。根据需要，可将 RC 滤波器应用于 SO 引脚的放大器输出。如果未使用放大器，则 SN、SP 输入可连接到 PCB GND，而 SO 输出可保持悬空。

注： 请注意，在高侧检测配置中，当 nSLEEP = 0V 时，存在一个约为 600kΩ 至 GND 的漏电路径。TI 不建议向分流放大器的输入引脚 SP 或 SN 添加滤波。
DRV8002-Q1 放大器简化版方框图图 7-23 放大器简化版方框图

中显示了一个详细的方框图。宽共模放大器采用两级差分架构实现。第一个差分级支持宽共模输入、差分输出，并具有固定增益 G = 2。第二个差分级支持可变增益调整，G = 5、10、20 或 40。两个级的总增益为 G = 10、20、40 或 80。

内部基准电压连接到分压器网络，缓冲器，然后设置差分放大器的输出电压偏置。可通过 CSA_GAIN 寄存器设置来配置增益，并通过 CSA_DIV 来配置参考分压比。

DRV8002-Q1 放大器详细方框图图 7-24 放大器详细方框图

最后，放大器具有输出消隐开关。输出开关可用于在 PWM 开关期间断开放大器输出，以降低输出噪声（消隐）。可通过 CSA_BLK_SEL 寄存器设置将消隐电路设为在有源半桥上触发。可通过 CSA_BLK 寄存器设置来配置消隐周期。如果栅极驱动器在高侧和低侧 FET 导通和关断之间切换，或反之，则消隐时间会延长至死区时间窗口，以避免在死区时间期间因输出摆幅或噪声耦合而导致放大器信号噪声。当放大器在消隐期间断开时，建议使用输出保持电容器来稳定放大器输出 CSO2。通常情况下，该电容器位于 RC 滤波器配置中的串联电阻之后（如图中 RSO 和 CSO1 所示），以限制直接在放大器输出端看到的直接电容。图 7-25 中展示了消隐功能的一个示例。

DRV8002-Q1 放大器消隐示例图 7-25 放大器消隐示例