ZHCAED6 August   2024 DRV8316 , DRV8317

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2功率损耗和性能预期
  6. 3实验室数据和分析
    1. 3.1 电流输出、Rds(on) 和 PWM 频率
    2. 3.2 压摆率和器件
    3. 3.3 时间热分析
    4. 3.4 PCB 设计
  7. 4热设计建议
  8. 5总结
  9. 6参考资料

电流输出、Rds(on) 和 PWM 频率

第一个数据集显示了输出电流和 PWM 频率如何影响器件封装的温度。这些测量是使用 DRV8317 和以下参数进行的:电源电压设置为 17.4V,压摆率设置为最大值 200V/μs,电机在空载时进行特性分析,在器件实现输出电流的 10-60 秒内进行测量。请注意,DRV8317 的内部线性稳压器会导致器件的功率损耗,并且此输出在两次测试之间是一致的。

表 3-1 DRV8317 结果:PWM 频率和输出电流
PWM 频率 (kHz)输出电流 RMS (A)封装温度 (°C)
202.99112.6
303.02130.6
403.00140
502.99151.9
203.45149.6
303.3141
403.24151.9
503.13157

表 3-1 展示了提高 PWM 频率和电流所产生的实际影响。首先,在将 PWM 频率保持恒定并将封装温度与两个不同的输出电流 RMS 值进行比较时,数据显示更高的电流输出可以显著升高器件的温度。这是预期结果,因为导通损耗在高电流输出下占主导地位,并且由器件的 Rds(on) 决定。其次,在将输出电流 RMS 保持恒定并将封装温度与增加的 PWM 频率进行比较时,数据显示高 PWM 频率也会显著升高器件的温度。这是开关和二极管损耗的预期结果,如上一节所述。

请注意,这些数据也显示器件已接近绝对最大温度阈值。虽然根据数据表该阈值通常为 160 摄氏度,但器件差异意味着该阈值可以低至 145 摄氏度,也可以高至 175 摄氏度。在这些高电流输出下运行时,这可能会导致许多器件出现可靠性问题。因此,在实践中,PWM 频率会限制驱动器可产生的电流量,不会造成永久损坏。