ZHCSKQ6B July   2020  – June 2021 DRV8106-Q1

PRODUCTION DATA  

  1. 特性
  2. 应用
  3. 说明
  4. 修订历史记录
    1.     器件比较表
  5. 引脚配置
    1.     DRV8106-Q1_RHB 封装 (VQFN) 引脚功能
  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 时序要求
    7. 6.7 时序图
    8. 6.8 典型特性
  7. 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 外部元件
      2. 7.3.2 器件接口类型
        1. 7.3.2.1 串行外设接口 (SPI)
        2. 7.3.2.2 硬件 (H/W)
      3. 7.3.3 输入 PWM 模式
        1. 7.3.3.1 半桥控制
      4. 7.3.4 智能栅极驱动器
        1. 7.3.4.1 功能方框图
        2. 7.3.4.2 压摆率控制 (IDRIVE)
        3. 7.3.4.3 栅极驱动状态机 (TDRIVE)
      5. 7.3.5 倍增(单级)电荷泵
      6. 7.3.6 宽共模差分电流分流放大器
      7. 7.3.7 引脚图
        1. 7.3.7.1 逻辑电平输入引脚(DRVOFF,IN1/EN,nHIZx,nSLEEP,nSCS,SCLK,SDI)
        2. 7.3.7.2 逻辑电平推挽输出 (SDO)
        3. 7.3.7.3 逻辑电平开漏输出 (nFAULT)
        4. 7.3.7.4 四电平输入(GAIN)
        5. 7.3.7.5 六电平输入(IDRIVE,VDS)
      8. 7.3.8 保护和诊断
        1. 7.3.8.1  栅极驱动器禁用和启用(DRVOFF 和 EN_DRV)
        2. 7.3.8.2  故障复位 (CLR_FLT)
        3. 7.3.8.3  DVDD 逻辑电源上电复位 (DVDD_POR)
        4. 7.3.8.4  PVDD 电源欠压监控器 (PVDD_UV)
        5. 7.3.8.5  PVDD 电源过压监控器 (PVDD_OV)
        6. 7.3.8.6  VCP 电荷泵欠压锁定 (VCP_UV)
        7. 7.3.8.7  MOSFET VDS 过流保护 (VDS_OCP)
        8. 7.3.8.8  栅极驱动器故障 (VGS_GDF)
        9. 7.3.8.9  热警告 (OTW)
        10. 7.3.8.10 热关断 (OTSD)
        11. 7.3.8.11 离线短路和开路负载检测(OOL 和 OSC)
        12. 7.3.8.12 故障检测和响应汇总表
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 非运行或睡眠状态
      2. 7.4.2 待机状态
      3. 7.4.3 运行状态
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 SPI 接口
      2. 7.5.2 SPI 格式
      3. 7.5.3 用于连接多个从器件的 SPI 接口
        1. 7.5.3.1 用于连接菊花链中多个从器件的 SPI 接口
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 状态寄存器
      2. 7.6.2 控制寄存器
  8. 应用和实现
    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 栅极驱动器配置
          1. 8.2.2.1.1 VCP 负载计算示例
          2. 8.2.2.1.2 IDRIVE 计算示例
        2. 8.2.2.2 电流分流放大器配置
        3. 8.2.2.3 功率耗散
      3. 8.2.3 应用曲线
  9. 电源相关建议
    1. 9.1 大容量电容
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 文档支持
      1. 11.1.1 相关文档
      2. 11.1.2 接收文档更新通知
    2. 11.2 支持资源
    3. 11.3 商标
    4. 11.4 Electrostatic Discharge Caution
    5. 11.5 术语表
  12. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

请参考 PDF 数据表获取器件具体的封装图。

机械数据 (封装 | 引脚)
  • RHB|32
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

功率耗散

在高温运行环境中,估算驱动器内部的自发热可能很重要。若要确定器件的温度,首先必须计算内部功率耗散。之后,可根据器件封装的热特性来估算相应值。

内部功率耗散具有四个主要分量。

  • 高侧驱动器功率耗散 (PHS)
  • 低侧驱动器功率耗散 (PLS)
  • PVDD 电池电源功率耗散 (PPVDD)
  • DVDD/AREF 逻辑/基准电源功率耗散 (PVCC)

如下所示,可参考前面的电荷泵负载电流公式来计算 PHS 和 PLS 的近似值。在典型的开关场景中,有 1 个高侧 MOSFET 和 1 个低侧 MOSFET 正在进行开关。

Equation17. IHS/LS (A) = QG (C) x fPWM (Hz) x 正在进行开关的 FET 数量

以输入设计参数为例,我们可以计算高侧和低侧驱动器的电流负载。

Equation18. IHS = 30 nC x 20 kHz x 1 = 0.6 mA
Equation19. ILS = 30 nC x 20 kHz x 1 = 0.6 mA

基于这些信息,可根据以下公式计算驱动器的功率耗散。计算高侧功率耗散时加入了一个加倍因子来体现电荷泵中的损耗。

Equation20. PHS (W) = IHS (A) x VPVDD x 2
Equation21. PLS (W) = ILS (A) x VPVDD

以输入设计参数为例,我们可以计算高侧和低侧驱动器的功率耗散。

Equation22. PHS (W) = 0.0144 W = 0.6 mA x 12 V x 2
Equation23. PLS (W) = 0.0072 W = 0.6 mA x 12 V

可参考以下公式来计算 PPVDD 和 PVCC 的近似值。

Equation24. PPVDD (W) = IPVDD (A) x VPVDD
Equation25. PVCC (W) = (IDVDD (A) x VDVDD) + (IAREF (A) x VAREF)

以输入设计参数为例,我们可以计算电源的功率耗散。

Equation26. PPVDD (W) = 0.0024 W = 2 mA x 12 V
Equation27. PVCC (W) = 0.0015 W = (3.5 mA x 3.3 V) + (1 mA x 3.3 V)

最后,若要估算器件结温,可以参考以下公式。

Equation28. TJUNCTION (°C) = TAMBIENT (°C) + (RθJA (°C/W) x PTOT(W))

可以根据先前计算出的功率耗散值和“热性能信息”表中的器件热性能参数来估算器件内部温度。

Equation29. TJUNCTION (°C) = 105.9 °C = 105 °C + (34.9 °C/W x 0.0255 W)