ZHCSND3A January 2021 – May 2022 DRV8935
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應(yīng)用
- 3 說明
- 4 修訂歷史記錄
- 5 引腳配置和功能
- 6 規(guī)格
- 7 詳細(xì)說明
- 8 應(yīng)用和實(shí)施
- 9 電源相關(guān)建議
- 10布局
- 11器件和文檔支持
- 12機(jī)械、封裝和可訂購(gòu)信息
封裝選項(xiàng)
機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
- RGE|24
訂購(gòu)信息
8.2.3 功率損耗計(jì)算和應(yīng)用曲線
此器件的輸出電流和功率損耗能力在很大程度上取決于 PCB 設(shè)計(jì)和外部系統(tǒng)狀況。本節(jié)提供了一些用于計(jì)算這些值的指導(dǎo)。
此器件的總功率損耗 (PTOT) 由三個(gè)主要部分組成。這三個(gè)組成部分是功率 MOSFET RDS(ON)（導(dǎo)通）損耗、功率 MOSFET 開關(guān)損耗和靜態(tài)電源電流損耗。盡管其他的一些因素可能會(huì)造成額外的功率損耗，但與這三個(gè)主要因素相比，其他因素通常并不重要。
PTOT = PCOND + PSW + PQ
對(duì)于與 VM 連接的負(fù)載，假定所有輸出均加載相同的電流，總導(dǎo)通損耗可以表示為：
PCOND = 4 x (IOUT)2 x RDS(ONL)
由于 DRV8935 的高側(cè)和低側(cè) MOSFET 具有相同的導(dǎo)通電阻，因此導(dǎo)通損耗將與輸入 PWM 的占空比或 PWM 關(guān)斷時(shí)間無關(guān)。需要注意的是，RDS(ON) 與器件的溫度密切相關(guān)。可以在“典型特性”曲線中找到一條顯示了標(biāo)稱 RDS(ON) 和溫度的曲線。
PCOND = 4 x (1.5A)2 x 0.165Ω = 1.485W
可以根據(jù)標(biāo)稱電源電壓 (VM)、穩(wěn)定輸出電流 (IOUT)、開關(guān)頻率 (fPWM) 以及器件輸出上升 (tRISE) 和下降 (tFALL) 時(shí)間規(guī)格來計(jì)算 PSW。
假定所有四個(gè)輸出均同時(shí)開關(guān)：
PSW = 4 x (PSW_RISE + PSW_FALL)
PSW_RISE = 0.5 x VM x IOUT x tRISE x fPWM
PSW_FALL = 0.5 x VM x IOUT x tFALL x fPWM
PSW_RISE = 0.5 x 24V x 1.5A x 100ns x 40kHz = 0.072W
PSW_FALL = 0.5 x 24V x 1.5A x 100ns x 40kHz = 0.072W
PSW = 4 x (0.072W + 0.072W) = 0.576W
可以根據(jù)標(biāo)稱電源電壓 (VM) 和 IVM 電流規(guī)格來計(jì)算 PQ。
PQ = VM x IVM = 24V x 5mA = 0.12W
總功率損耗 (PTOT) 是導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗和靜態(tài)功率損耗之和。
PTOT = PCOND + PSW + PQ = 1.485W + 0.576W + 0.12W = 2.181W
如果已知環(huán)境溫度 TA 和總功率損耗 (PTOT)，則結(jié)溫 (TJ) 的計(jì)算公式為：
TJ = TA + (PTOT x RθJA)
在一個(gè)符合 JEDEC 標(biāo)準(zhǔn)的 4 層 PCB 中，采用 HTSSOP 封裝時(shí)的結(jié)至環(huán)境熱阻 (RθJA) 為 31°C/W，而采用 VQFN 封裝時(shí)則為 40.7°C/W。
假設(shè)環(huán)境溫度為 25°C，則 HTSSOP 封裝的結(jié)溫為：
TJ = 25°C + (2.181W x 31°C/W) = 92.6°C
VQFN 封裝的結(jié)溫為：
TJ = 25°C + (2.181W x 40.7°C/W) = 113.8°C
應(yīng)確保器件結(jié)溫處于指定的工作范圍內(nèi)。
圖 8-2 負(fù)載與 VM 連接的電流調(diào)節(jié). CH1 = IN1 (3V/div)，CH3 = OUT1 (24V/div)，CH7 = IOUT1 (1.5A/div)
圖 8-3 IN1 至 OUT1 傳播延遲. CH1 = IN1 (3V/div)，CH3 = OUT1 (24V/div)