ZHCSZ01 August 2025 DRV8002-Q1
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應用
- 3 說明
- 4 器件比較
- 5 引腳配置和功能
- 6 規格
-
7 詳細說明
- 7.1 概述
- 7.2 功能方框圖
- 7.3 外部組件
- 7.4
特性說明
- 7.4.1 高側驅動器
- 7.4.2 半橋驅動器
- 7.4.3
柵極驅動器
- 7.4.3.1 輸入 PWM 模式
- 7.4.3.2 智能柵極驅動器 - 功能方框圖
- 7.4.3.3 三倍器（雙極）電荷泵
- 7.4.3.4 寬共模差分電流分流放大器
- 7.4.3.5 柵極驅動器保護電路
- 7.4.4 檢測輸出 (IPROPI)
- 7.4.5 保護電路
- 7.5 編程
- 8 DRV8002-Q1 寄存器映射
- 9 應用和實施
- 10器件和文檔支持
- 11預量產版修訂歷史記錄
- 12機械、封裝和可訂購信息
7.4.2.4 半橋 ITRIP 調節
器件半橋具有稱為 ITRIP 的可選固定頻率負載電流調節功能。這是通過將有源輸出電流與由 OUTx_ITRIP_LVL 確定的配置電流閾值進行比較來實現的。OUT1-2 有兩個可能的 ITRIP 電流閾值，OUT3-6 也有三個電流閾值選項。ITRIP 閾值、使能和時序設置是在 HB_ITRIP_CONFIG、HB_ITRIP_FREQ 和 HB_ITRIP_DG 中為每個半橋單獨設置的。
由于此器件具有多個可在任何給定時間使能的集成驅動器，因此存在續流配置，旨在減少 ITRIP 半橋調節期間的功耗。與異步整流（二極管）相比，同步整流 (MOSFET) 的功耗更低。半橋續流可在非同步（無源續流）和同步整流（有源續流）之間配置。ITRIP 調節期間半橋的同步整流通過設置配置寄存器 HB_OUT_CNFG1 中的 NSR_OUTx_DIS 位來使能。
ITRIP 檢測在每個半橋的高側和低側 MOSFET 上完成，并由內部控制消隱。
可配置的 ITRIP 時序參數為頻率和抗尖峰脈沖。下表匯總了 ITRIP 配置選項。
| NSR_OUTx_DIS | ITRIP 半橋關斷時間響應 |
|---|---|
| 0b | 高阻態 |
| 1b | 互補 MOSFET 導通 |
| 半橋 | 典型 ITRIP 電流閾值 | OUTx_ITRIP_LVL |
|---|---|---|
| OUT6 | 6.2A | 10b |
| 5.4A | 01b | |
| 2.3A | 00b | |
| OUT5 | 7.6A | 10b |
| 6.6A | 01b | |
| 2.9A | 00b | |
| OUT3 和 OUT4 | 3.4A | 10b |
| 2.5A | 01b | |
| 1.3A | 00b | |
| OUT1 和 OUT2 | 0.875A | 1b |
| 0.7A | 0b |
| 抗尖峰脈沖時間 | OUTx_ITRIP_DG |
|---|---|
| 2μs | 00b |
| 5μs | 01b |
| 10μs | 10b |
| 20μs | 11b |
| ITRIP 頻率 | OUTx_ITRIP_FREQ |
|---|---|
| 20kHz | 00b |
| 10kHz | 01b |
| 5kHz | 10b |
| 2.5kHz | 11b |
ITRIP 調節的步驟如下：
- 使能半橋的低側或高側。使能半橋時，會出現第一個 ITRIP 時鐘邊沿。
- 如果在低側或高側超過 ITRIP 限制，則器件等待的時間超過抗尖峰脈沖時間 tDG_ITRIP_HB。
- 如果在抗尖峰脈沖時間后仍然超過 ITRIP 限制，則半橋會進入 Hi-Z 狀態或在 ITRIP 周期的剩余時間內導通相反的 MOSFET，具體取決于 NSR_OUTx_DIS 位設置。ITRIP 狀態位置位，且調節環路重新啟動。
- 如果 NSR_OUTx_DIS = 1b（使能同步整流），則會監控流經使能的 MOSFET 的電流是否發生電流反轉。如果檢測到電流反轉，半橋輸出在 ITRIP 周期的剩余時間內為 Hi-Z。
同步整流或續流功能通過設置配置寄存器 HB_OUT_CNFG1 中的 NSR_OUTx_DIS 位來使能。當 NSR_OUTx_DIS = 0b 時，如果任一 MOSFET 上發生 ITRIP，則半橋會進入 Hi-Z 狀態。如果 NSR_OUTx_DIS = 1b，則當任一 MOSFET 上發生 ITRIP 時，都會使能相反的 MOSFET。
例如，NSR_OUTx_DIS = 1b 且 OUTx_CNFG = 101b 或 010b，以配置為互補模式。如果 PWM 輸入將 HS MOSFET 設置為導通，并且在 HS MOSFET 上達到 ITRIP，則 LS MOSFET 會在 ITRIP 周期的剩余時間內導通。HS MOSFET 在周期結束時導通。如果 PWM 輸入在 ITRIP 周期內發生變化，則 ITRIP 計數器會復位，并且在 LS MOSFET 導通時，ITRIP 調節將激活。
如果使能了同步整流并且在發生 ITRIP 時 MOSFET 導通，則會監控電流以檢測電流反轉或過零情況。高側和低側 MOSFET 上都存在過零檢測。如果在 ITRIP 調節期間檢測到的負載電流達到 0A 的時間長于抗尖峰脈沖時間，則半橋輸出會在 ITRIP 周期的剩余時間內變為 Hi-Z 狀態。過零抗尖峰脈沖時間與 ITRIP 抗尖峰脈沖時間相同。
下圖顯示了配置 OUTx_ITRIP_LVL、NSR_OUTx_DIS、HB_ITRIP_FREQ、HB_TOFF_SEL 和 HB_ITRIP_DG 后半橋的 ITRIP 行為：
圖 7-8 半橋的固定頻率 ITRIP 電流調節只要 SPI 通信可用，就可以通過寫入 OUTx_ITRIP_LVL 位隨時更改 ITRIP 設置。此更改會立即反映在器件行為中。
如果半橋配置為 PWM 控制和 ITRIP，則在達到 ITRIP 時，行為與 SPI 寄存器控制相同，但現在的輸入來自配置的 PWM 引腳。
根據 HB_ITRIP_FREQ 寄存器中的 HB_TOFF_SEL 位強制執行最短 tOFF 時間。使能此設置時，其中周期 = 1/fPWM，如果 (周期 - tON) > tOFF_MIN，則 tOFF = (周期 - tON)，如果 (周期 - tON) < tOFF_MIN，則 tOFF = tOFF_MIN。
例如，在 HB_TOFF_SEL = 01b 且最小 tOFF 插入為 T/2 的情況下。
- 如果在占空比超過 50% 時發生 ITRIP，則在 ITRIP 之后插入最小固定 T/2 關斷時間。相關的行為是 tOFF = T/2。
- 如果在占空比未超過 50% 時發生 ITRIP，則相關的行為是 tOFF = (周期 - tON)。
| HB_TOFF_SEL | 強制執行最短 tOFF |
|---|---|
| 00b | 禁用，零 |
| 01b | TOFF= T/2，50% T |
| 10b | TOFF= T/4，25% T |
| 11b | TOFF= T |