ZHCSMO0B May 2020 – May 2022 DRV8426E
PRODUCTION DATA
此器件的输出电流和功率损耗能力在很大程度上取决于 PCB 设计和外部系统状况。本节提供了一些用于计算这些值的指导信息。
此器件的总功率损耗 (PTOT) 由三个主要部分组成。它们是功率 MOSFET RDS(ON)(导通)损耗、功率 MOSFET 开关损耗和静态电源电流损耗。尽管其他的一些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,这些其他因素通常微不足道。
PTOT = PCOND + PSW + PQ
对于与 VM 连接的负载,假定所有输出均加载相同的电流,总导通损耗可以表示为:
PCOND = 4 x (IOUT)2 x RDS(ONL)
由于 DRV8935 的高侧和低侧 MOSFET 具有相同的导通电阻,因此导通损耗将与输入 PWM 的占空比或 PWM 关断时间无关。需要注意的是,RDS(ON) 与器件的温度密切相关。在“典型特性”曲线中可以找到标称 RDS(ON) 随温度变化的曲线。
PCOND = 4 x (1.5A)2 x 0.165Ω = 1.485W
可以根据标称电源电压 (VM)、稳定输出电流 (IOUT)、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。
假定所有四个输出均同时开关:
PSW = 4 x (PSW_RISE + PSW_FALL)
PSW_RISE = 0.5 x VM x IOUT x tRISE x fPWM
PSW_FALL = 0.5 x VM x IOUT x tFALL x fPWM
PSW_RISE = 0.5 x 24V x 1.5A x 100ns x 40kHz = 0.072W
PSW_FALL = 0.5 x 24V x 1.5A x 100ns x 40kHz = 0.072W
PSW = 4 x (0.072W + 0.072W) = 0.576W
可以根据标称电源电压 (VM) 和 IVM 电流规格来计算 PQ。
PQ = VM x IVM = 24V x 5mA = 0.12W
总功率损耗 (PTOT) 是导通损耗、开关损耗和静态功率损耗之和。
PTOT = PCOND + PSW + PQ = 1.485W + 0.576W + 0.12W = 2.181W
如果已知环境温度 TA 和总功率损耗 (PTOT),则结温 (TJ) 的计算公式为:
TJ = TA + (PTOT x RθJA)
在一个符合 JEDEC 标准的 4 层 PCB 中,采用 HTSSOP 封装时的结至环境热阻 (RθJA) 为 31°C/W,而采用 VQFN 封装时则为 40.7°C/W。
假设环境温度为 25°C,则 HTSSOP 封装的结温为:
TJ = 25°C + (2.181W x 31°C/W) = 92.6°C
VQFN 封装的结温为:
TJ = 25°C + (2.181W x 40.7°C/W) = 113.8°C
应确保器件结温处于指定的工作范围内。