Texas Instruments DRV8952 55V四通道半桥驱动器是一款适用于各种工业应用的宽电压、高功率、四通道半桥驱动器。该器件支持高达55V的电源电压,集成式MOSFET具有50mΩ 导通电阻,采用DDW封装时,每个输出的电流最高可达5A;采用PWP封装时,每个输出的电流最高可达4A。
数据手册:*附件:Texas Instruments DRV8952 55V四通道半桥驱动器数据手册.pdf
Texas Instruments DRV8952可用于驱动最多四个螺线管或阀门、一个步进电机、两个有刷直流电机、一个 BLDC或PMSM电机以及最多两个热电冷却器(珀耳帖元件)。器件的输出级包括配置为四个独立半桥的N沟道功率MOSFET、电荷泵稳压器、电流检测和调节电路、电流检测输出以及保护电路。
高侧MOSFET上的集成电流检测功能可让器件在负载从输出端接地时调节电流。可调外部电压基准 (VREF) 可设置电流调节限值。对于DDW封装,该器件还提供四个比例电流输出引脚,每个引脚对应一个半桥高侧FET。可选的外部检测电阻可从PGND引脚连接到系统接地。
提供一种低功耗睡眠模式,可实现超低静态电流。提供的内部保护特性包括:电源欠压锁定 (UVLO)、电荷泵欠压 (CPUV) 保护、输出过流 (OCP) 保护和器件过热 (OTSD) 保护。
特性
- 四通道半桥驱动器
- 每个半桥独立控制
- 工作电源电压范围:4.5V至55V
- 低R ~DS(ON) ~ :每个FET 50mΩ(24V、25°C)
- 大电流容量
- DDW封装每个输出高达5A
- PWP封装每路输出电流高达4A
- 可驱动各种类型的负载
- 最多四个螺线管或阀门
- 一台步进电机
- 两个有刷直流电机
- 一个或两个热电冷却器 (TEC)
- 一台三相无刷直流电机
- 一台三相永磁同步电动机 (PMSM)
- 集成电流检测和调节
简化示意图
DRV8952 55V四通道半桥驱动器技术解析与应用指南
一、产品核心特性
DRV8952是德州仪器(TI)推出的高集成度四通道半桥驱动器,具有以下突出特性:
- ?宽电压工作范围?:4.5V至55V供电
- ?高电流驱动能力?:
- DDW封装:每通道5A持续电流
- PWP封装:每通道4A持续电流
- ?超低导通电阻?:
- 高边FET典型值54mΩ @25°C
- 低边FET典型值58mΩ @25°C
- ?集成电流检测?:
- 高边MOSFET电流镜像输出(DDW封装)
- 5%精度电流检测
- 支持外接检测电阻
- ?多重保护机制?:
- 欠压锁定(UVLO)
- 过流保护(OCP)
- 热关断(OTSD)
- 故障指示输出(nFAULT)
二、关键参数分析
1. 电气特性
参数 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
---|---|---|---|---|---|
供电电压(VM) | 工作范围 | 4.5 | - | 55 | V |
静态电流 | VCC=5V,无负载 | - | 4 | 7 | mA |
睡眠模式电流 | nSLEEP=0 | - | 3 | 8 | μA |
高边FET导通电阻 | TJ=25°C,IO=-5A | - | 54 | 63 | mΩ |
低边FET导通电阻 | TJ=25°C,IO=5A | - | 58 | 66 | mΩ |
输出上升/下降时间 | MODE=0 | - | 140 | - | ns |
2. 热性能参数
- 结至环境热阻(θJA):
- DDW封装:22.5°C/W
- PWP封装:24.5°C/W
- 最大结温:150°C
- 热关断阈值:165°C
三、应用场景
1. 工业自动化
- ?优势特性?:
- 集成四通道独立控制
- 支持PWM频率高达200kHz
- 直接驱动多达四个电磁阀或继电器
2. 电机驱动系统
- ?支持电机类型?:
- 2个有刷直流电机
- 1个步进电机
- 1个三相无刷电机(BLDC/PMSM)
- ?保护功能?:
- 自动死区时间控制(300ns)
- 可选故障恢复模式(锁存/自动重试)
3. TEC驱动
- ?温度控制方案?:
- 双通道双向电流驱动
- 集成PWM控制接口
- LC滤波支持低纹波操作
四、设计要点
1. 电源设计
2. PCB布局指南
- ?功率路径?:
- 使用宽铜箔降低寄生电感
- 功率地与信号地分离
- ?热管理?:
- 热焊盘连接至大面积铜箔
- 添加多个散热过孔(推荐≥8个)
- ?电流检测?:
- IPROPI走线远离开关节点
- 开尔文连接外部检测电阻
五、性能优化建议
- ?降低热阻?:
- 使用2oz铜厚PCB
- 增加散热焊盘面积
- 优化空气流动路径
- ?提高效率?:
- 根据负载选择最佳PWM频率
- 利用MODE引脚优化开关速度
- ?EMI抑制?:
- 关键信号线使用guard ring
- 电源层与地层紧密耦合
-
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