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
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 或 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。