ZHCAE78A February 2012 – July 2024 DRV8800 , DRV8801 , DRV8802 , DRV8803 , DRV8804 , DRV8805 , DRV8806 , DRV8811 , DRV8812 , DRV8813 , DRV8814 , DRV8818 , DRV8821 , DRV8823 , DRV8824 , DRV8828 , DRV8829 , DRV8830 , DRV8832 , DRV8832-Q1 , DRV8833 , DRV8834 , DRV8835 , DRV8836 , DRV8837 , DRV8840 , DRV8841 , DRV8842 , DRV8843 , DRV8844 , DRV8870 , DRV8871 , DRV8872
1.5 熱性能估算
若能準確預測特定工作條件下的結溫，可以確保電機驅動器在安全的熱規格范圍內運行，防止過熱和潛在的損壞。這樣做不僅可以提高電機驅動器的可靠性和使用壽命，還可以通過防止與熱應力相關的問題來保持設計的性能水平。在計算電機驅動器的結溫時，需要考慮幾個關鍵參數，例如環境溫度、功率耗散、熱阻、負載瞬態時間、有 PWM 或無 PWM，等等。這些計算可以進一步優化相關設計的熱性能，例如進行散熱器尺寸調整、氣流管理，以及確保器件能夠在集成熱關斷保護特性下運行。
DRV824x-Q1 系列器件使用結溫估算計算器來確保電機驅動器在安全的熱限制下運行。在特定瞬態情況下，可以參考 DRV824x-Q1 數據表中的瞬態熱阻表，并與熱量計算器配合使用。
圖 1-5 瞬態熱阻抗 (RθJA) 和電流能力 - 全橋使用此計算器時，用戶輸入指定時間范圍內所需的瞬態電流值，計算器即可輸出一幅結溫隨 MOSFET 功率耗散變化的圖。MOSFET 的功率耗散有兩個來源：MOSFET 導通時的傳導損耗和基于 PWM 的電流調節期間的開關損耗。有關總功率耗散公式的更多詳細信息，請參閱計算 H 橋或半橋驅動器的功率耗散。
圖 1-6 結溫估算以前的熱仿真基于 40mm x 40mm x 16mm 的 4 層 PCB，在頂層和底層使用了 2oz 銅，在兩個內部平面上使用了 1oz 銅。起始環境溫度為 85°C，瞬態電流能力是根據數據表中的傳導損耗（無 PWM）估算的。
熱性能估算對于在不同的熱條件下保持可靠性和性能非常重要。如果結溫超過了過熱關斷閾值，則器件會超出安全運行條件，必須降低電機驅動器工作電流以降低功率耗散并進行有效的熱管理。這些估算值確定了電機驅動器能夠在不過熱的情況下處理的最大電流。