‌DRV8316 三相集成FET电机驱动器技术文档总结

该DRV8316为驱动 12V 和 24V 无刷直流电机的客户提供单芯片功率级解决方案。该DRV8316集成了三个1/2-H电桥，具有40 V的绝对最大能力和95mOhms（高侧加低侧）的极低RDS（ON），以实现高功率驱动能力。使用集成电流检测功能检测电流，无需外部检测电阻。可调降压稳压器和LDO的电源管理功能为器件生成必要的电压轨，并可用于为外部电路供电。

DRV8316实现了 6x 或 3x PWM 控制方案，可用于使用外部微控制器实现有传感器或无传感器磁场定向控制 （FOC）、正弦控制或梯形控制。该DRV8316能够驱动高达 200 kHz 的 PWM 频率。控制方案可通过硬件引脚或寄存器设置进行高度配置，范围从电机电流限制行为到故障响应。
*附件：drv8316.pdf

每个输出驱动通道由配置为半桥配置的N沟道功率MOSFET组成。支持各种PWM控制模式，可与可由30 mA、3.3 V内部稳压器（AVDD）供电的控制电路进行简单接口。DRV8316R/T 还支持降压稳压器，该稳压器可通过可编程稳压电源支持 200 mA。该器件支持200kHz的最大PWM频率。

DRV8316中集成了大量保护功能，旨在保护设备、电机和系统免受故障事件的影响。

特性

• 三相BLDC电机驱动器
• 4.5V 至 35V 工作电压（最大 40V 绝对值）
• 高输出电流能力：8A 峰值
• 低 MOSFET 导通电阻
  • 95 mΩ R DS（开） （HS + LS） 在 T 处 一个 = 25°C
• 低功耗睡眠模式
  • 1.5μA（V时） 虚拟机 = 24伏，T 一个 = 25°C
• 多种控制接口选项
  • 6 个 PWM 控制接口
  • 3 个 PWM 控制接口
  • 6 个 PWM 控制接口，具有逐周期电流限制
  • 3 个 PWM 控制接口，具有逐周期电流限制
• 无需外部电流检测电阻，内置电流检测
• 灵活的设备配置选项
  • DRV8316R：用于器件配置和故障状态的 5 MHz 16 位 SPI 接口
  • DRV8316T：基于硬件引脚的配置
• 支持 1.8V、3.3V 和 5V 逻辑输入
• 内置 3.3V （5%）、30mA LDO 稳压器
• 内置3.3V/5V、200mA降压稳压器
• 延迟补偿可减少占空比失真
• 集成保护功能套件
  • 电源欠压锁定 （UVLO）
  • 电荷泵欠压 （CPUV）
  • 过流保护 （OCP）
  • 热警告和关断 （OTW/OTSD）
  • 故障状态指示引脚 （nFAULT）
  • 通过 SPI 接口进行可选故障诊断

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌集成设计‌：集成功率MOSFET（95mΩ RDS(ON)）、栅极驱动器、电荷泵、电流检测放大器及3.3V/5V降压稳压器，支持4.5V至35V宽电压输入（峰值40V）。
• ‌控制模式‌：支持6x/3x PWM控制接口，可选带逐周期电流限制功能，兼容无传感器/有传感器FOC、正弦或梯形控制。
• ‌高效能‌：8A峰值输出电流，200kHz PWM频率，内置低功耗睡眠模式（1.5µA @24V）。

‌2. 关键功能模块‌

• ‌电流检测‌：集成三路双向电流检测放大器，无需外部分流电阻，增益可编程（0.15~1.2V/A）。
• ‌保护机制‌：
  • 电源欠压锁定（UVLO）、电荷泵欠压（CPUV）、过流保护（OCP）。
  • 热警告（OTW）及关断（OTSD），故障指示引脚（nFAULT）。
• ‌电源管理‌：内置3.3V LDO（30mA）和可调降压稳压器（200mA），支持电感或电阻模式配置。

‌3. 应用场景‌

• 适用于CPAP呼吸机、BLDC电机模块、打印机、云台相机、HVAC电机及家用电器等。

‌4. 封装与版本‌

• ‌封装‌：40引脚VQFN（7mm×5mm），带散热焊盘。
• ‌型号差异‌：
  • ‌DRV8316R‌：支持SPI接口配置。
  • ‌DRV8316T‌：硬件引脚配置，无SPI。

‌5. 设计支持‌

• 提供布局指南、典型应用电路及热管理建议，强调低寄生电感布局和散热优化。