‌DRV81004-Q1 汽车级四通道低侧驱动器技术文档总结‌

DRV81004-Q1 是一款四通道低侧驱动器，具有集成保护和诊断功能。该器件专门设计用于控制汽车和工业应用中的继电器。

具有菊花链功能的串行外设接口 （SPI） 用于控制和诊断负载和设备。两个具有映射功能的输入引脚可用于输出的直接 PWM 控制。该设备支持 Limp Home 模式以实现故障安全激活。
*附件：drv81004-q1.pdf

DRV81004-Q1的每个低侧开关具有700mΩ的导通电阻。当所有四个通道同时导通时，该器件每个输出可支持 470mA 电流。每个输出端的集成钳位电路在关闭感性负载时耗散存储的能量。

DRV81004-Q1支持各种保护功能，如欠压、过压、短路和开路负载检测。与嵌入式保护和诊断功能的高度集成使 DRV81004-Q1 成为汽车车身和动力总成应用以及工业继电器控制应用的绝佳选择。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，TA
• 功能安全功能
  • 可用于帮助功能安全系统设计的文档
• 3V 至 40V 模拟电源电压
  • 启动能力低至 3V
  • 支持 LV124 汽车标准
• 3V 至 5.5V 数字电源电压
  • 与 3.3V 和 5V 微控制器兼容
• 42V 最小漏极至源极箝位电压
• RDS（ON）：12V、25 °C 时典型值为 700mΩ
• 电流：85 °C 时每个输出 470mA，所有通道导通
• 2 个具有映射功能的并行输入
• 跛行回家模式下的故障安全激活
  • 使用 nSLEEP 和 IN 引脚
• 低电流睡眠模式
  • < 2.7μA，用于 TJ ≤ 85 °C，使用 nSLEEP 引脚
• 用于控制和诊断的 16 位 SPI 接口
  • 菊花链功能
  • 与 8 位 SPI 器件兼容
• 支持各种保护功能 -
  • 集成反向电池保护
  • 对地短路和电池保护
  • 在欠压条件下行为稳定
  • 过流锁存器关闭
  • 过温警告
  • 热关断锁存器关闭
  • 过压保护
  • 电池丢失和地面保护丢失
  • 静电放电 （ESD） 保护
• 支持多种诊断功能 -
  • 通过SPI寄存器获取诊断信息
  • ON状态下的过载检测
  • 关闭状态下的开路负载检测
  • 输入和输出状态监视器

参数

方框图

‌一、核心产品概述‌

• ‌型号‌：DRV81004-Q1（AEC-Q100认证，符合汽车应用标准）
• ‌功能‌：集成保护与诊断功能的四通道低侧驱动器，专为汽车继电器控制设计
• ‌关键特性‌：
  • ‌宽电压支持‌：3V-40V模拟供电（支持低至3V的冷启动），3V-5.5V数字供电
  • ‌低导通电阻‌：700mΩ典型值（12V/25°C），单通道470mA持续输出能力
  • ‌高集成保护‌：集成短路/开路负载检测、过温/过流保护、反向电池保护（-18V）
  • ‌灵活控制‌：支持SPI接口（16位，5MHz时钟）和直接PWM输入控制
  • ‌低功耗‌：睡眠模式电流<2.7μA（TJ≤85°C）

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‌二、关键技术创新‌

1. ‌双模式控制架构‌
   • ‌SPI控制‌：支持寄存器配置、实时诊断及多设备级联（Daisy Chain）
   • ‌硬件直控‌：IN0/IN1引脚支持Limp Home模式（无数字供电时仍可操作通道2/3）
2. ‌动态保护机制‌
   • 两级过流阈值（IL_OCP0/1），响应时间低至3.5μs
   • 通道独立温度传感器，150°C热关断+120°C预警
3. ‌诊断功能‌
   • 开路负载检测（OFF状态VDS<3.3V触发）
   • 实时输出状态监控（OSM寄存器）

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‌三、典型应用场景‌

• ‌汽车电子‌：车身控制模块（BCM）、区域控制模块（ZCM）、HVAC系统
• ‌工业控制‌：PLC继电器驱动、气动阀门控制
• ‌安全冗余‌：支持故障安全模式（Limp Home）和自动重启机制

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‌四、电气特性与封装‌

参数	条件	典型值
工作电压范围	VM模拟供电	4V-40V
导通电阻	TJ=25°C	700mΩ
输出钳位电压	电感负载关断	42V-50V
封装选项	HTSSOP-14（带散热焊盘）	5.0×6.4mm

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‌五、设计要点‌

1. ‌布局建议‌
   • VM/VDD引脚需就近放置68nF/100nF去耦电容
   • 散热焊盘必须连接至PCB地平面（建议使用多过孔）
2. ‌保护电路‌
   • 输入引脚串联4.7kΩ电阻防止反向电压
   • 输出端可选10nF电容抑制ESD