ZHCAE78A February   2012  – July 2024 DRV8800 , DRV8801 , DRV8802 , DRV8803 , DRV8804 , DRV8805 , DRV8806 , DRV8811 , DRV8812 , DRV8813 , DRV8814 , DRV8818 , DRV8821 , DRV8823 , DRV8824 , DRV8828 , DRV8829 , DRV8830 , DRV8832 , DRV8832-Q1 , DRV8833 , DRV8834 , DRV8835 , DRV8836 , DRV8837 , DRV8840 , DRV8841 , DRV8842 , DRV8843 , DRV8844 , DRV8870 , DRV8871 , DRV8872

 

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  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1限制电机驱动器最大输出电流的因素
    1. 1.1 热限制
    2. 1.2 过流保护 (OCP) 限制
    3. 1.3 器件和封装限制
    4. 1.4 PCB 限制和热管理技术
      1. 1.4.1 外露焊盘封装
      2. 1.4.2 连续铜平面
      3. 1.4.3 覆铜厚度
      4. 1.4.4 散热过孔
      5. 1.4.5 热管理技术总结
    5. 1.5 热性能估算
  5. 2TI 电机驱动器 OCP 工作原理
  6. 3TI 电机驱动器数据表额定值
    1. 3.1 说明
    2. 3.2 绝对最大额定值
    3. 3.3 建议运行条件
    4. 3.4 热性能信息
    5. 3.5 电气特性
  7. 4参考资料
  8. 5修订历史记录

热限制

尽管电机驱动器 IC 被视为开关或开关组,但并不是完美的开关。电机驱动器 IC 中的功率耗散主要源于与驱动电流成正比的电阻损耗,也有其他原因,例如内部静态功耗和开关损耗。

这种功率损耗的精确计算非常复杂,是一个独立的主题(请参阅计算电机驱动器功率耗散 应用手册)。这里为了方便讨论,我们将功率级 FET 导通电阻中耗散的功率损耗简化为 RDS(ON)

由于电源开关在传导电流时具有电阻,因此根据欧姆定律,功率耗散为:P = I2R,其中 I 是流入负载的直流或 RMS 电流,R 是输出开关的 RDS(ON) 之和。在 H 桥电机驱动器中,驱动电流时有两个开关存在功率耗散:连接到电源的高侧开关和接地的低侧开关。请注意,步进电机驱动器通常在同一 IC 中具有两个全 H 桥。

该功率耗散会导致器件的温度升高。通过将耗散的功率(瓦特)乘以结至环境温度(称为 θJA),可以估算温度升高的程度。θJA 值是可变的,因为它取决于 PCB 设计对 IC 传导出的热量的消散能力。数据表通常会根据标准 PCB 结构提供一定的 θJA 值。

如果驱动的电流过大,器件会发热至可能危及器件可靠性的程度。TI 的所有电机驱动器 IC 都有一个热关断电路,在裸片温度达到预定义阈值(通常在 150°C 附近)时禁用输出。

过热关断前的最高裸片温度是电机驱动器 IC 能够提供的直流RMS 电流大小的限制因素。最高裸片温度通常不是短期峰值电流的限制因素。

在大多数情况下,热限制是确定电机驱动器可提供的最大电流的主要因素。

此电流电平的计算并不简单,因为它很大程度上取决于不受 IC 制造商控制的条件,例如 PCB 设计和环境温度。

有关散热注意事项的详细信息,请参阅 PCB 热量计算器