DRV8316-Q1 為驅動高達 40 W 的 12V 無刷直流電機的客戶提供單芯片功率級解決方案。DRV8316-Q1 集成了三個 1/2H 電橋，具有 40 V 絕對最大能力和 95mOhms（高側加低側）的極低 RDS（ON），以實現高功率驅動能力。使用集成的電流檢測功能檢測電流，無需外部檢測電阻。可調降壓穩壓器和 LDO 的電源管理功能為器件生成必要的電壓軌，并可用于為外部電路供電。
*附件：drv8316-q1.pdf

DRV8316-Q1 實現了 6 倍或 3 倍 PWM 控制方案，可用于使用外部微控制器實現有傳感器或無傳感器磁場定向控制 （FOC）、正弦控制或梯形控制。DRV8316-Q1 能夠驅動高達 200 kHz 的 PWM 頻率。該控制方案可通過硬件引腳或寄存器設置進行高度配置，范圍從電機電流限制行為到故障響應。

DRV8316-Q1 中集成了大量保護功能，旨在保護設備、電機和系統免受故障事件的影響。

特性

• 符合 AEC-Q100 標準，適用于汽車應用
  • 溫度等級 1：–40°C ≤ TA ≤ 125°C
• 三相BLDC電機驅動器
• 4.5V 至 35V 工作電壓（最大 40V 絕對值）
• 高輸出電流能力：8A 峰值
• 低 MOSFET 導通電阻
  • 95 mΩ R DS（開） （HS + LS） 在 T 處 一個 = 25°C
• 低功耗睡眠模式
  • 1.5μA（V時） 虛擬機 = 24伏，T 一個 = 25°C
• 多種控制接口選項
  • 6 個 PWM 控制接口
  • 3 個 PWM 控制接口
• 支持高達 200kHz 的 PWM 頻率，支持低電感電機
• 逐周期電流限制
• 集成內置電流檢測
  • 不需要外部電流檢測電阻
• 硬件或 5 MHz 16 位 SPI 接口
• 支持 1.8V、3.3V 和 5V 邏輯輸入
• 內置 3.3V （5%）、30mA LDO 穩壓器
• 內置3.3V/5V、200mA降壓穩壓器
• 延遲補償可減少占空比失真
• 集成保護功能套件
  • 電源欠壓鎖定 （UVLO）
  • 電荷泵欠壓 （CPUV）
  • 過流保護 （OCP）
  • 熱警告和關斷 （OTW/OTSD）
  • 故障狀態指示引腳 （nFAULT）
  • 通過 SPI 接口進行可選故障診斷

參數

方框圖

?1. 產品概述?

• ?型號?：DRV8316-Q1，符合AEC-Q100汽車級認證（溫度等級1：-40°C至125°C）。
• ?功能?：集成三相BLDC電機驅動器，支持4.5V至35V工作電壓（峰值40V），輸出電流能力達8A，MOSFET導通電阻低至95mΩ（25°C時）。
• ?關鍵特性?：
  • 低功耗睡眠模式（1.5μA @24V）。
  • 支持6x/3x PWM控制接口，PWM頻率高達200kHz。
  • 集成電流檢測（無需外部分流電阻）。
  • 硬件或SPI接口（5MHz 16位）。
  • 內置3.3V LDO和3.3V/5V降壓穩壓器（200mA輸出）。
  • 多重保護功能（欠壓鎖存、過流保護、熱警告/關斷等）。

?2. 主要應用?

• 無刷直流（BLDC）電機模塊
• 汽車激光雷達（LIDAR）
• 小型汽車風扇、泵及執行器

?3. 核心功能模塊?

• ?輸出級?：集成95mΩ MOSFET三相橋，支持100%占空比。
• ?控制模式?：
  • ?6x PWM模式?：獨立控制每相高低邊狀態（高/低/高阻）。
  • ?3x PWM模式?：簡化控制邏輯，支持高/低電平輸出。
  • ?電流限制模式?：通過比較器實現逐周期電流限制。
• ?接口選項?：
  • ?SPI接口?：配置參數及讀取故障診斷（SCLK/SDI/SDO/nSCS）。
  • ?硬件接口?：通過電阻配置增益、斜率、OCP等常用參數（GAIN/SLEW/OCP引腳）。

?4. 電源管理?

• ?降壓穩壓器?：
  • 支持3.3V/4V/5V/5.7V輸出（200mA），可配置為電感或電阻模式。
  • 電源排序功能（AVDD由Buck供電以降低功耗）。
• ?LDO?：3.3V/30mA輸出，為外部電路供電。
• ?電荷泵?：為高邊NMOS提供柵極驅動電壓。

?5. 保護機制?

• ?電壓保護?：欠壓鎖存（UVLO）、過壓保護（OVP，可配置34V或22V閾值）。
• ?電流保護?：過流保護（OCP）支持鎖存、自動重試或僅報告模式。
• ?溫度保護?：熱警告（OTW@160°C）及關斷（OTSD@185°C）。
• ?故障指示?：nFAULT引腳及SPI寄存器提供詳細故障信息。

?6. 典型應用設計?

• ?布局建議?：
  • 大電流路徑使用寬走線，AGND/PGND分區以減少噪聲耦合。
  • 熱焊盤需焊接至PCB以優化散熱。
• ?電流檢測?：集成CSA輸出比例于相電流，建議添加RC濾波器（如1000Ω+30pF）抑制高頻噪聲。
• ?Buck配置?：未使用時需連接22Ω電阻和22μF電容以最小化空間占用。

?7. 封裝與訂購信息?

• ?封裝?：40引腳VQFN（7mm×5mm），帶裸露焊盤。
• ?型號選項?：DRV8316R-Q1（SPI接口）、DRV8316T-Q1（硬件接口）。

?總結?：DRV8316-Q1是一款高集成度汽車級三相電機驅動器，兼具高性能、靈活配置及多重保護，適用于需高可靠性電機控制的汽車與工業場景。