Texas Instruments DRV8770 100V有刷直流柵極驅動器搭載有兩個半橋柵極驅動器，每個都能夠驅動高側和低側N溝道功率MOSFET。集成的自舉二極管和外部電容器為高側MOSFET生成正確的柵極驅動電壓，而GVDD則負責驅動低側MOSFET的柵極。該柵極驅動架構支持高達750mA拉電流和1.5A灌電流的柵極驅動電流。柵極驅動引腳的高電壓容限提高了系統的穩健性。

數據手冊；*附件：Texas Instruments DRV8770 100V有刷直流柵極驅動器數據手冊.pdf

TI DRV8770 100V有刷直流柵極驅動器提供SHx相位引腳來容忍大的負電壓瞬變。同時，高側柵極驅動器電源可以支持BSTx和GHx引腳上更高的正電壓瞬變（最大絕對值115V）。采用小傳播延遲和延遲匹配參數最大限度降低死區時間要求從而進一步提高了效率。通過GVDD和BST欠壓鎖定為低側和高側均提供了欠壓保護。

特性

• 100V H橋柵極驅動器
  • 驅動N溝道MOSFET (NMOS)
  • 5V – 20V柵極驅動器電源 (GVDD)
• MOSFET電源 (SHx) 支持高達100V
• 集成自舉二極管
• 支持反相和非反相INLx輸入（QFN封裝）
• 自舉柵極驅動架構
  • 750mA拉電流
  • 1.5A灌電流
• 支持長達15秒的電池供電應用
• SHx引腳上低漏電流 (<55μA)
• 高達115V最大絕對BSTx電壓
• 支持SHx引腳上低至-22V的負瞬變
• 通過DT引腳可調死區時間（QFN封裝）
• 200ns固定死區時間插入（TSSOP封裝）
• 支持3.3V和5V邏輯輸入，最大絕對電壓為20V
• 4ns（典型值）播延遲匹配
• 緊湊型QFN和TSSOP封裝及占位面積
• 高效的電源模塊系統設計
• 集成保護特性
  • BST欠壓鎖定 (BSTUV)
  • GVDD欠壓 (GVDDUV)

簡化原理圖

框圖

DRV8770：100V高可靠性有刷直流電機柵極驅動器，為電動工具與機器人應用提供高效解決方案

引言

在電動工具、無人機、工業機器人等高性能電機驅動應用中，柵極驅動器的選擇直接關系到系統的效率、可靠性和成本。Texas Instruments推出的DRV8770是一款100V半橋柵極驅動器，專為驅動N溝道MOSFET而優化，集成了 bootstrap二極管、可調死區時間功能和多重保護機制，為有刷直流電機驅動提供了高度集成的解決方案。

一、DRV8770核心特性概覽

DRV8770是一款雙半橋柵極驅動器，具備以下關鍵特性：

• 高壓支持 ：MOSFET供電（SHx）最高100V，BSTx引腳絕對最大電壓115V
• 強驅動能力 ：750mA源電流、1.5A灌電流，支持快速開關
• 高集成度 ：內置bootstrap二極管，減少外部元件數量
• 靈活的輸入控制 ：
  • QFN封裝支持INLx引腳可配置為同相或反相模式
  • TSSOP封裝默認INLx為反相模式
• 可調死區時間 （QFN封裝）：通過DT引腳外接電阻實現150ns至2600ns可調
• 優異的抗擾性 ：SHx引腳支持低至-22V的負壓瞬變
• 低靜態電流 ：待機模式下僅400μA（典型值）
• 緊湊封裝 ：提供4mm×4mm VQFN和6.4mm×4.4mm TSSOP選項

二、內部架構與工作原理

2.1 半橋驅動與Bootstrap架構

DRV8770包含兩個獨立的半橋驅動器，每個半橋包含高邊（GHx）和低邊（GLx）驅動輸出。高邊驅動通過bootstrap電容（連接在BSTx和SHx之間）供電，由內置二極管從GVDD充電，實現對高邊MOSFET的柵極驅動。

2.2 輸入邏輯與控制模式

通過MODE引腳（僅QFN封裝）可配置INLx的輸入極性：

• MODE懸空 ：INLx為非反相模式，GLx與INLx同相
• MODE接GVDD ：INLx為反相模式，GLx與INLx反相

TSSOP封裝默認INLx為反相模式，適合將INHx與INLx短接，簡化MCU控制信號。

三、保護功能與系統可靠性

DRV8770集成多重保護機制，提升系統魯棒性：

• BSTx欠壓鎖定（BSTUV） ：檢測高邊驅動電壓，低于閾值時關閉GHx
• GVDD欠壓鎖定（GVDDUV） ：檢測GVDD電壓，異常時關閉所有輸出
• 直通防止邏輯 ：自動插入死區時間，防止上下管同時導通
• 負壓耐受 ：SHx引腳支持-22V瞬變，適應電機反電動勢沖擊

四、PCB布局建議

良好的布局對高頻開關性能至關重要：

• 電容就近布置 ：GVDD和BSTx電容盡量靠近引腳，減少環路電感
• 功率路徑最短化 ：GHx、SHx、GLx走線盡量短而寬，避免過孔
• 地平面完整性 ：使用連續地平面，并通過多過孔連接散熱焊盤
• 信號與功率隔離 ：邏輯信號遠離高dv/dt節點（如SHx）

五、應用場景推薦

DRV8770適用于多種高壓、高功率密度的電機驅動場景：

• 電動工具 ：電鉆、角磨機、割草機
• 電動交通 ：電動自行車、滑板車、無人機
• 工業自動化 ：機器人關節驅動、傳送帶電機
• 家電與清潔設備 ：無線吸塵器、高壓水泵