Texas Instruments DRV824x-Q1 40V 32A H橋驅動器是一款完全集成的H橋驅動器，適用于各種汽車應用。該器件可配置為單個全橋驅動器或兩個獨立的半橋驅動器。在BiCMOS大功率工藝技術節點中設計，這個采用功率封裝的單片器件系列可提供出色的功率處理和熱性能。該器件還具有緊湊的封裝尺寸，易于布局，提供EMI控制、精度、電流檢測、穩健性和診斷功能。該系列還具有相同的引腳功能，具有可擴展的R ON （電流能力）以支持不同的負載。

數據手冊:

*附件：DRV8244-Q1數據手冊.pdf

*附件：DRV8245-Q1數據手冊.pdf

Texas Instruments DRV824x-Q1集成了N溝道H橋、電荷泵穩壓器、高側電流檢測和調節、電流比例輸出以及保護電路。提供低功耗休眠模式，實現低靜態電流。這些器件提供電壓監控、負載診斷以及過流和過熱保護功能。故障狀態在nFAULT引腳上顯示。該器件有三種型號 - 硬線接口：HW (H)和兩個SPI接口變體：SPI (P)和SPI (S)，其中SPI (P)用于外部提供的邏輯電源，SPI (S)用于內部產生的邏輯電源。SPI接口變體在設備配置和故障可觀察性方面提供了更多的靈活性。

特性

• 符合汽車應用類AEC-Q100標準
  • 溫度等級1：–40°C至+125℃，TA
• 具有功能安全能力
  • 可提供相關文檔以幫助功能安全系統設計
• 工作電壓范圍：4.5V至35V（絕對 最大值40V）
• VQFN-HR封裝：RON_LS + RON_HS ：32mΩ
• HTSSOP封裝：RON_LS + RON_HS ：40mΩ
• IOUT 最大 = 32A
• PWM頻率運行高達25kHz，自動死區時間斷言功能
• 用于低電磁干擾（EMI）的可配置轉換率和擴頻時鐘
• 集成電流檢測（無需分流電阻器）
• IPROPI引腳上成比例負載電流輸出
• 可配置電流調節
• 保護和診斷特性，具有可配置故障反應（鎖存或重試）
  • 關斷狀態和導通狀態下的負載診斷，可檢測開路負載和短路
  • 電源電壓監控（VM）
  • 過流保護
  • 過熱保護
  • nFAULT引腳上的故障指示
• 支持3.3V和5V邏輯輸入
• 低睡眠電流 - 25°C時典型值為1μA
• 三種變體 - HW (H)、SPI (S)或SPI (P)
• 可配置的控制模式
  • 使用PWM或PH/EN模式的單個全橋
  • 使用獨立模式的兩個半橋

簡化原理圖

汽車級H橋驅動器DRV8244-Q1技術解析與應用指南

一、產品概述

DRV8244-Q1是德州儀器(TI)推出的一款面向汽車應用的?全集成H橋驅動器?，屬于DRV824x-Q1系列產品。該器件通過AEC-Q100 Grade 1認證(-40°C至+125°C環境溫度)，專為車身電子系統設計，提供高可靠性驅動解決方案。

?關鍵特性?：

• 寬工作電壓范圍：4.5V至35V(絕對最大值40V)
• 低導通電阻：VQFN-HR封裝47mΩ，HVSSOP封裝60mΩ
• 最大輸出電流21A
• 支持高達25kHz PWM頻率，帶自動死區時間控制
• 集成電流檢測功能(無需分流電阻)
• 豐富的保護和診斷功能(開路/短路檢測、過流/過溫保護等)

二、核心技術創新

1. 集成電流檢測技術

DRV8244-Q1通過?IPROPI引腳?提供與負載電流成比例的模擬輸出，省去了傳統方案中的外部檢測電阻，不僅簡化布局，還提高了能效。該功能支持：

• 比例系數可配置
• 電流調節功能
• 在PWM和PH/EN模式下均可工作

2. 先進的EMI控制

器件提供?可配置的壓擺率控制?(6-8個級別)和?擴頻時鐘?(SPI變體)，有效降低系統EMI：

• 壓擺率范圍：1.2V/μs至41V/μs
• 死區時間自動管理
• 高低邊開關時序優化

3. 多重保護機制

• ?負載診斷?：支持關態和開態下的開路/短路檢測
• ?電壓監測?：VM電源監控
• ?過流保護?：可配置閾值和濾波時間
• ?過溫保護?：結溫監控
• ?故障指示?：通過nFAULT引腳輸出

三、應用場景

DRV8244-Q1特別適合以下汽車電子應用：

1. ?車身控制系統?：
   • 門模塊(車窗升降器、門鎖)
   • 雨刮模塊
   • 座椅和后備箱控制
2. ?動力系統?：
   • 轉向系統輔助電機
   • 燃油發動機系統執行器
3. ?新能源系統?：
   • 車載充電器控制

四、型號選擇與配置

1. 封裝選項

• ? VQFN-HR(16) ?：3mm×6mm，47mΩ導通電阻
• ? HVSSOP(28) ?：3mm×7.3mm，60mΩ導通電阻

2. 接口變體

五、典型應用設計要點

1. 電源設計

• 建議VM引腳添加0.1μF陶瓷電容+大容量電解電容
• SPI(P)變體需獨立5V邏輯電源(VDD)
• 注意電源瞬態保護(ISO 7637兼容)

2. 布局建議

• 多VM/GND引腳需全部連接以支持大電流
• 功率回路面積最小化
• 散熱焊盤需良好接地

3. 控制模式選擇

1. ?獨立半橋模式?：兩個半橋獨立控制
2. ?單全橋模式?：
   • PWM控制
   • PH/EN控制

六、診斷與調試

DRV8244-Q1提供豐富的診斷功能：

• ?SPI變體?：可通過寄存器讀取詳細故障信息
  • 設備狀態寄存器
  • 故障日志寄存器
  • 實時電流監測
• ?HW變體?：通過nFAULT引腳指示故障

典型故障處理流程：

1. 檢測nFAULT信號
2. (SPI變體)讀取狀態寄存器
3. 根據故障類型采取相應措施
4. 清除故障標志

七、行業趨勢與設計建議

隨著汽車電子化程度提高，電機驅動IC呈現以下發展趨勢：

1. ?更高集成度?：如DRV8244-Q1集成了電流檢測
2. ?更智能診斷?：支持實時狀態監控
3. ?更低EMI?：通過壓擺率控制和SSC技術

設計建議：

• 根據負載電流選擇合適封裝
• 高可靠性應用建議使用SPI(P)變體
• 復雜系統推薦SPI接口實現靈活配置

DRV8244-Q1系列通過其高集成度和豐富功能，為汽車電子設計提供了可靠、高效的電機驅動解決方案，特別適合空間受限且要求高可靠性的應用場景。