Texas Instruments DRV8300U三相栅极驱动器设有三个半桥栅极驱动器，电压为100V，每个均可驱动高侧和低侧N通道功率MOSFET。DRV8300UD使用集成式自举二极管和外部电容器为高侧MOSFET生成正确的栅极驱动电压。GVDD用于为低侧MOSFET生成栅极驱动电压。其栅极驱动架构支持高达750mA拉电流和1.5A灌电流。

数据手册：*附件：Texas Instruments DRV8300U三相智能栅极驱动器数据手册.pdf

相位引脚SHx可耐受重大负电压瞬变。同时，高侧栅极驱动器电源BSTx和GHx支持更高的正电压瞬变（125V绝对最大值），从而提高系统的稳健性。较小传播延迟和延迟匹配性能规格可最大限度地降低死区时间要求，进一步提高了效率。通过GVDD和BST欠压锁定为Texas Instruments DRV8300U低侧和高侧提供欠压保护。

特性

100V三相半桥栅极驱动器
- 驱动N沟道MOSFET (NMOS)
- 栅极驱动器电源 (GVDD)：5V至20V
- MOSFET电源 (SHx) 支持高达100V
集成式自举二极管（DRV8300UD器件）
支持反相和同相INLx输入
自举栅极驱动架构
- 拉电流：750mA
- 灌电流：1.5A
支持高达15s电池供电应用
更高的BSTUV（8V典型值）和 VDDUV （7.6V 典型值）阈值，以支持标准 MOSFET
SHx引脚上低漏电流 (<55?A)
绝对最大BSTx电压高达125V
支持SHx引脚上高达-22V负瞬态电压
内置防交叉传导功能
通过DT引脚可调死区时间，用于QFN封装型号
TSSOP封装型号的固定死区时间插入为200nS
支持3.3V和5V逻辑输入，最大绝对电压为20V
4nS典型传播延迟匹配
紧凑型QFN和TSSOP封装
高效的系统设计，带电源模块
集成保护特性
- BST欠压闭锁 (BSTUV)
- GVDD欠压 (GVDDUV)

简化示意图

DRV8300U三相智能栅极驱动器技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

DRV8300U是德州仪器(TI)推出的一款100V三相BLDC栅极驱动器，专为无刷直流电机控制设计，具有以下突出特点：

?高电压驱动能力?：
- 支持100V三相半桥驱动
- 栅极驱动电源(GVDD)范围：5-20V
- MOSFET电源(SHx)支持高达100V
?集成设计?：
- DRV8300UD型号集成自举二极管
- 支持反相和非反相INLx输入
- 紧凑型QFN(4×4mm)和TSSOP(6.5×4.4mm)封装
?驱动性能?：
- 750mA源电流/1.5A灌电流能力
- 典型传播延迟匹配仅4ns
- 支持高达200kHz PWM频率
?全面保护功能?：
- 自举欠压锁定(BSTUV)
- GVDD欠压保护(GVDDUV)
- 交叉传导预防
- 支持SHx引脚-22V负瞬变

二、关键电气参数

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
工作电压范围	VGVDD	8.7	-	20	V
高侧源极电压	VSHx	-2	-	85	V
自举电压	VBSTx	5	-	105	V
传播延迟	INHx/INLx到GHx/GLx	70	125	180	ns
峰值源电流	高侧	400	750	1200	mA
峰值灌电流	低侧	850	1500	2100	mA

三、架构与功能解析

3.1 驱动架构

DRV8300U采用三相半桥驱动架构：

每相包含高侧(GHx)和低侧(GLx)驱动通道
高侧驱动采用自举电容供电架构
低侧驱动直接由GVDD供电
集成交叉传导预防逻辑

3.2 工作模式控制

?正常模式?：全功能运行，GHx/GLx响应输入信号
?保护模式?：在GVDD或BST欠压时自动进入Hi-Z状态
通过MODE引脚(仅QFN封装)配置GLx极性：
- 浮空：非反相模式
- 接GVDD：反相模式

3.3 死区时间控制

?TSSOP封装?：固定200ns死区时间
?QFN封装?：通过DT引脚可调死区时间(200-2000ns)
- 计算公式：RDT(kΩ) = 5 × tDEAD(ns)

四、典型应用设计

4.1 电动工具驱动设计

?关键元件选型?：

?自举电路?：
- 推荐100nF X7R陶瓷电容(CBOOT)
- 自举二极管(DRV8300UD已集成)
- GVDD电容≥10×CBOOT(典型1μF)
?栅极电阻?：
- 根据MOSFET Qg选择(如CSD19532Q5B需15Ω)
- 平衡开关速度与EMI
?布局要点?：
- 自举电容尽量靠近BSTx/SHx引脚
- 采用星型接地减少环路电感
- 敏感信号远离功率回路

4.2 参数计算示例

?自举电容计算?：
ΔVBST = VGVDD - VBOOTD - VBSTUV
= 12V - 0.85V - 4.5V = 6.65V
CBOOT_min = QG/ΔVBST = 59nF (推荐100nF)
?死区电阻选择?：
如需500ns死区时间：
RDT = 5 × 500 = 2.5kΩ