?德州仪器DRV8329三相BLDC栅极驱动器深度解析与应用指南

Texas Instruments DRV8329/DRV8329-Q1三相BLDC栅极驱动器提供三个器件，每个器件均能够驱动高侧和低侧N沟道功率MOSFET。DRV8329驱动器使用内部电荷泵生成正确的栅极驱动电压，并使用自举电路增强高侧MOSFET。此外，还包括一个涓流电荷泵，具有100%占空比。

数据手册：

*附件：DRV8329数据表.pdf

*附件：DRV8329-Q1数据手册.pdf

栅极驱动器的架构可维持高达1A拉电流和2A灌电流的峰值栅极驱动电流。TI DRV8329/DRV8329-Q1栅极驱动器可由单电源供电运行，支持4.5V至60V的宽输入电源电压范围。DRV8329/DRV8329-Q1上的6x和3x PWM模式可轻松连接控制器电路。该器件具有集成的精确3.3V LDO，可用于为外部控制器和CSA基准供电。设备的配置设置可通过硬件 (H/W) 引脚进行配置。DRV8329/DRV8329-Q1器件集成了低侧电流检测放大器，可对驱动级所有三个相位的电流总和进行电流检测。

提供低功耗睡眠模式，可通过关断大部分内部电路来实现低静态电流。该器件提供内部保护功能，用于欠压锁闭、GVDD故障、MOSFET过流、MOSFET短路和过热保护。nFAULT引脚上显示故障情况。

DRV8329-Q1符合汽车应用类AEC-Q100标准。

特性

• 符合汽车应用类AEC-Q100标准：
  • TA温度等级1：-40°C至125°C~~
• 65V三相半桥栅极驱动器
  • 驱动3个高侧和3个低侧N通道MOSFET (NMOS)
  • 工作电压范围：4.5V至60V
  • 支持100% PWM占空比，带涓流电荷泵
• 基于自举的栅极驱动器架构
  • 最大峰值拉电流：1000mA
  • 最大峰值灌电流：2000mA
• 集成电流检测放大器，具有低输入失调（针对1个分流器进行了优化）
  • 可调增益（5V、10V、20V、40V/V）
• 硬件接口提供简单配置
• 超低功耗睡眠模式：<1uA（+25°C时）
• 相间传播延迟匹配：4ns（典型值）
• 独立驱动器关断路径 (DRVOFF)
• 可耐受65V电压的唤醒引脚 (nSLEEP)
• 支持SHx上高达-10V负瞬态电压
• 6x和3x PWM模式
• 支持3.3V和5V逻辑输入
• 精确LDO (AVDD)，3.3V ±3%，80mA
• 紧凑型QFN封装和占位尺寸
• 通过VDSLVL引脚可调VDS过流阈值
• 通过DT引脚可调死区时间
• 高效的系统设计，带电源模块
• 集成保护特性
  • PVDD欠压闭锁 (PVDDUV)
  • GVDD欠压 (GVDDUV)
  • 自举欠压 (BST_UV)
  • 过流保护（VDS_OCP、SEN_OCP）
  • 热关断 (OTSD)
  • 故障状态指示器 (nFAULT)

框图

德州仪器DRV8329三相BLDC栅极驱动器深度解析与应用指南?

?一、核心特性与产品定位?

1. ?宽电压驱动能力?
   • 支持4.5-60V输入电压范围，兼容12V/24V/48V工业系统
   • 集成65V耐压半桥驱动，支持100% PWM占空比（集成涓流充电泵）
2. ?高集成度设计?
   • 三路独立半桥驱动（1A源电流/2A灌电流）
   • 内置3.3V LDO（80mA输出）和12V电荷泵稳压器
   • 低功耗睡眠模式（<1μA @25℃）
3. ?先进保护机制?
   • 多重电压监控（PVDD/GVDD/BST UVLO）
   • VDS过流保护（0.1-2.5V可调阈值）
   • 热关断保护（170℃典型值）

?二、关键电路设计要点?

?1. 栅极驱动架构?

• ?自举电路设计?
  • 推荐1μF/25V陶瓷电容（BSTx-SHx）
  • 电压降计算：ΔVBST = VGVDD - VBOOTD - VBST_UV = 12V - 0.85V - 4.45V = 6.7V
• ?死区时间配置?
  • 通过DT引脚外接电阻调节（100ns-2000ns）
    计算公式：RDT(kΩ) = (Deadtime(ns)/5) - 10kΩ

?2. 电流检测系统?

• ?低边电流放大器?
  • 可编程增益（5/10/20/40 V/V）
  • 基准电压源：VCSAREF/8
    输出公式：VSO = (VSP-VSN)×Gain + VCSAREF/8
• ?布局规范?
  • SP/SN走线需对称（长度偏差<1mm）
  • SO输出建议增加RC滤波器（如330Ω+470pF）

三、PCB布局规范?

1. ?功率回路设计?
   • 栅极驱动走线宽度≥15mil
   • PVDD-GND回路面积最小化
2. ?热管理方案?
   • 热焊盘连接至4层板地平面
   • 满负载时θJA=47.3°C/W（需辅助散热）
3. ?EMI优化?
   • 关键信号线包地处理
   • 相位节点增加RC缓冲电路（典型值：10Ω+1nF）

?四、选型对比?