Texas Instruments DRV8304 Smart 3-Phasen-Gate-Treiber

Der Texas Instruments DRV8304 Smart 3-Phasen-Gate-Treiber ist für bürstenlose 3-Phasen-DC-Motorapplikationen (BLDC) mit DC-Schienen von 12 V und 24 V ausgelegt. Diese Applikationen umfassen eine feldorientierte Steuerung (FOC) sowie eine sinusförmige und trapezförmige Stromregelung von BLDC-Motoren. Das Bauteil enthält drei Strommessverstärker (CSA) zur Messung der Phasenströme von BLDC-Motoren für eine optimale FOC und die Implementierung eines Stromregelsystems. Eine AUTOCAL-Funktion kalibriert automatisch den Offset-Fehler des CSA für eine genaue Strommessung.

Das Bauteil basiert auf der intelligenten Gate-Drive-Architektur (SGD), die externe Gate-Komponenten (Widerstände und Zener-Dioden) überflüssig macht und gleichzeitig die externen FET vollständig schützt. Die SGD-Architektur optimiert die Totzeit, um Durchschaltbedingungen zu vermeiden und bietet Flexibilität bei der Verringerung elektromagnetischer Störungen (EMI) durch Regelung der Gate-Anstiegsrate. Darüber hinaus schützt diese Funktion vor Gate-Kurzschlüssen durch VGS-Handshaking und Totzeiteinfügung. Ein starker Pulldown-Strom verhindert zudem eine dv/dt-Gate-Aktivierung.

Merkmale

  • Dreifach-Halbbrücken-Gate-Treiber mit 6 V bis 38 V und integrierten dreifachen Strommessverstärkern (CSA)
    • Absolute maximale Nennleistung: 40 V
    • Vollständig optimiert für 12-V- und 24-V-DC-Schienen
    • Steuert High-Side- und Low-Side-n-Kanal-MOSFETs an
    • Unterstützt ein PWM-Tastverhältnis von 100 %
  • Smart Gate-Drive-Architektur
    • Einstellbare Anstiegsrate für bessere EMI- und EMV-Leistung
    • VGS-Hand-Shake und Mindest-Totzeiteinfügung zur Verhinderung einer Durchschaltung
    • Spitzenquellenstrom: 15 mA bis 1 A
    • Spitzensenkenstrom: 30 mA bis 300 mA
  • 6x-, 3x-, 1x- und unabhängige PWM-Modi
    • Unterstützung für einen Sensorbetrieb von 120°
  • Integrierte Gate-Treiber-Stromversorgungen
    • High-Side-Verdoppler-Ladungspumpe
    • Low-Side-Linearregler
  • Integrierte Dreifach-Strom-Shunt-Verstärker
    • Einstellbare Gain (5, 10, 20, 40 V/V)
    • Bidirektionale oder unidirektionale Unterstützung
  • Wählbare SPI- oder Hardware-Schnittstelle
  • Unterstützt 1,8-V-, 3,3-V- und 5-V-Logikeingänge
  • Stromsparender Schlafmodus
  • Linearer Spannungsregler: 3,3 V, 30 mA
  • Integrierte Schutzfunktionen
    • VM-Unterspannungssperre (UVLO)
    • Ladungspumpen-Unterspannung (CPUV)
    • MOSFET-VDS-Überstromschutz (OCP)
    • MOSFET-Durchschaltschutz
    • Gate-Treiber-Fehlererkennung (GDF)
    • Thermische Warnung und Abschaltung (OTW/OTSD)
    • Fehlerbedingungs-Anzeige (nFAULT)

Applikationen

  • Drucker
  • BLDC-Motormodule
  • Weißware
  • CPAPs, Pumpen und Lüfter
  • Drohnen, Robotik und RC-Spielzeug
  • Geldautomaten und -zähler

Vereinfachter Schaltplan

Schaltplan - Texas Instruments DRV8304 Smart 3-Phasen-Gate-Treiber
Veröffentlichungsdatum: 2018-06-29 | Aktualisiert: 2023-03-09