Texas Instruments DRV8962 65V 4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65V的电源电压,具有50ΩmΩ导通电阻的集成式MOSFET允许DDW封装的每路输出产生高达5A的电流,允许PWP封装的每路输出产生高达4A的电流。
数据手册:*附件:Texas Instruments DRV8962 65V 4通道半桥驱动器数据手册.pdf
Texas Instruments DRV8962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 (V REF ) 可设置电流调节限制。此外,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65V
- 每个FET的低R~DS (ON) ~为50mΩ (24V,25°C)
- 高载流能力
- DDW封装每个输出高达5A
- DDV封装每个输出最高可达10A
- 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)
- 集成式电流检测和调节
- 引脚对引脚兼容
- 独立逻辑电源电压 (V
CC) - 可编程输出上升/下降时间
- 可编程故障恢复方法
- 支持1.8V、3.3V、5.0V逻辑输入
- 低电流休眠模式 (3μA)
- 保护特性
- VM欠压闭锁 (UVLO)
- 电荷泵欠压 (CPUV)
- 过流保护 (OCP)
- 热关断 (OTSD)
- 故障状态输出 (nFAULT)
简化示意图
DRV8962 65V四通道半桥驱动器技术解析与应用指南
一、产品核心特性
DRV8962是德州仪器(TI)推出的高性能四通道半桥驱动器,具有以下突出特性:
?功率特性?:
- 宽电压工作范围:4.5V至65V
- 低导通电阻:
- DDW封装:每FET 50mΩ(24V,25°C时)
- DDV封装:每FET 50mΩ(24V,25°C时)
- 大电流驱动能力:
- DDW封装:每通道最高5A
- DDV封装:每通道最高10A(配合散热器)
?集成功能?:
- 内置高边MOSFET电流检测与调节
- 四个比例电流输出(IPROPI)引脚,±3.5%精度
- 可编程输出上升/下降时间(70ns或140ns)
- 支持1.8V/3.3V/5V逻辑输入
?保护机制?:
- VM欠压锁定(UVLO)
- 电荷泵欠压保护(CPUV)
- 过流保护(OCP)
- 热关断(OTSD)
- 故障指示输出(nFAULT)
二、关键参数解析
1. 电气特性
参数 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
---|---|---|---|---|---|
工作电压范围 | 正常DC操作 | 4.5 | - | 65 | V |
高边FET导通电阻 | TJ=25°C, IO=-5A | - | 53 | 62 | mΩ |
低边FET导通电阻 | TJ=25°C, IO=5A | - | 53 | 62 | mΩ |
电流镜像增益(AIPROPI) | - | - | 212 | - | μA/A |
静态电流 | 工作模式 | - | 4 | 7 | mA |
睡眠模式电流 | nSLEEP=0 | - | 3 | 8 | μA |
2. 热特性
参数 | DDW封装 | DDV封装 | 单位 |
---|---|---|---|
结至环境热阻(RθJA) | 22.2 | 44.2 | °C/W |
结至外壳热阻(RθJC) | 0.7 | 0.7 | °C/W |
结至板热阻(RθJB) | 5.3 | 18.9 | °C/W |
最大结温 | - | 150 | °C |
三、典型应用设计
1. 驱动方案选择
DRV8962支持多种负载驱动配置:
- ?四路独立负载?:可同时驱动4个螺线管或阀门
- ?步进电机?:支持全步/半步驱动模式
- ?有刷电机?:最多驱动2个直流电机
- ?无刷电机?:支持3相BLDC/PMSM驱动
- ? 热电制冷器(TEC) ?:支持双向电流控制
推荐电路设计:
- 为每个IPROPI引脚连接外部电阻(RIPROPI)到地
- 根据目标电流ITRIP计算电阻值:
RIPROPI = VREF/(ITRIP × 212μA/A) - VREF电压建议不超过3.3V
3. 保护电路配置
- ?过流保护?:通过OCPM引脚选择锁存或自动重试模式
- ?热管理?:DDV封装需配置散热器(建议<4°C/W)
- ?故障恢复?:通过nSLEEP复位脉冲清除锁定故障
四、PCB设计要点
1. 关键布局建议
- ?电源去耦?:
- ?热设计?:
- DDW封装:底部散热焊盘需大面积铜箔+多过孔
- DDV封装:顶部需安装散热器(接触面使用导热界面材料)
2. 地平面处理
- 分离功率地(PGNDx)和信号地(GND)
- 采用星型接地或单点接地策略
- 避免功率回路与敏感信号交叉
五、应用场景实例
1. 工业自动化
- ?阀门控制?:四路独立驱动,IPROPI提供实时电流反馈
- ?机械臂关节?:驱动有刷/无刷电机,支持PWM速度控制
2. 医疗设备
- ?精密定位?:步进电机驱动,结合微步进控制算法
- ?温度控制?:TEC驱动,双向电流调节精度±3.5%
3. 消费电子
- ?智能家居?:电动窗帘电机驱动
- ?安防系统?:门锁电磁阀控制
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