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[参考译文] DRV8161:设计支持

Guru**** 2892950 points

Other Parts Discussed in Thread: DRV8161, CSD18543Q3A

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1620289/drv8161-design-support

器件型号: DRV8161
主题中讨论的其他器件: CSD18543Q3A

您好:

我们在应用中使用 DRV8161

我们的负载为 (120mH 或 10mH)、负载电流为 6A、如下所示

•占空比:0、5%–95%、100%

image.png

您能帮助我们选择吗  

1) 选择 Idrive 以及 RIDRIVE1 和 RIDRIVE2。我们将 CSD18543Q3A MOSFET 用于 HS 和 LS

2) 我们是否可以使用 1 引脚 PWM。请确认此配置在所有集成保护功能(主要是 OCP 至 VDS 监控可用)下是否有效。  

3) 如何选择 VDSLVL  

4) 如何选择 RCSAGAIN 是否有任何呕吐物

 5) 是否有任何形式的 Rsense 选择

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    如果我们不使用电流检测 功能、那么可以将该引脚保持开路状态  

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    您好:

    1.您可以在此处阅读有关 IDRIVE 选择和计算公式的大量信息: https://www.ti.com/lit/an/slva714d/slva714d.pdf?ts = 1772233382509&ref_url=https://www.253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    您可以选择上升时间和驱动电流、并为您的系统计算理想值。

    但是,你也可以通过试验不同的设置实验选择最佳的 idrive。 我建议从较低的 idrive 开始,然后再努力你的方式。 不要在 IDRIVE 上过高、因为这可能会导致栅极和输出上出现高振铃并可能损坏器件。 您可以尝试将导通/关断时间设置为~150-200ns、以确保安全。 然后、您可以相应地调整 RIDRIVE1 和 RIDRIVE2 的大小。

    2.是 1 引脚 PWM 模式应提供所有可用的保护

    3.可通过计算 VDSLVL / Rdson (MOSFET) 来选择 VDSLVL、以实现将触发保护的电流电平。 您提到工作电流为 6A、因此您可以选择高于 6A 的电流值来触发保护功能。 由于该值较低、您可能会使用较低的设置之一。

    4. RCSAGAIN 将对应于本表中的一个值:  

    5.您可以在线查看低侧分流电阻尺寸最佳实践、以获得理想分流电阻值建议。

    6、不使用电流传感时,如果插针打开,可能会与低侧保护电路发生混乱。 我建议按照数据表的建议进行连接、而不是使用输出。

    谢谢、

    Joseph

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    你好 Joseph ,
    感谢您的支持。

    根据智能栅极驱动器应用手册、栅极驱动器压摆率控制不需要外部元件。 也适用于 DRV8161 驱动器

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    在表 7.4 中有  “启用 VGS 死区‑时间插入“ 您能解释一下它与 DT/MODE 的关系吗  

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    您好:

    1.在智能栅极驱动器中,输出侧的外部组件不是必需的。 如图中的两个栅极电阻器和二极管。 这些元件用于限制栅极驱动电流、但您可以使用 IDRIVE 设置来调整该器件。

    具体而言、在 DRV8161 上、通过 IDRIVE1 和 IDRIVE2 引脚控制 IDRIVE 设置。 您可以按照数据表中的说明选择栅极驱动电流。

    2.插入死区时间是由设备提供的一种保护,以防止发生击穿情况。 与 DT/MODE 引脚的关系方式是、您可以使用电阻器设置电平(可在表中找到)

    谢谢、

    Joseph

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    您好 Joseph、

    我们不使用 DRV8161 低‑Ω 侧电流‑Ω 检测放大器、因为我们的设计使用 VDS 监控来提供‑μ A 过流保护。 我们没有可用的 ADC 引脚来读取 SO 模拟输出。

    在前一个回复中 、您建议按照数据表的建议进行连接、而不是使用输出。但这不会增加 BOM 成本。

    请确认在这种情况下、可以将 CSAREF、CSAGAIN、SO、SP 和 SN 引脚保持未连接状态。 未使用的引脚需要任何端接。

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    您好:

    在这种情况下、可以短接 SP、SN 并将其接地。 可以将输出信号保持悬空。 确保 SL 仍接地。 这对于操作很重要。

    谢谢、

    Joseph

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    您好、Joseph  

    感谢您的答复

    对于 CSAREF 和 CSAGAIN 引脚、如果未使用、则有任何建议  

    另外、对于 IDRIVE 设置、典型值为 5.6K。我们无法获得符合 RoHS 标准的 5.6K 器件。 我们可以放置 5.62K、0.1%的 器件吗

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    您好:

    1.如果未使用、我建议将 CSAREF 连接到 3.3V 或 5V、将 CSAGAIN 连接到 GND。

    2.可以使用 5.62k 0.1%的电阻器。 CSA 电平选择比较器上的阈值允许存在一些变化。

    谢谢、

    Joseph

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    您好、Joseph、对于 1 引脚 PWM 模式、需要如何连接引脚 INH/IN 和 INL/EN

    我们是否需要将这 2 个引脚连接在一起  

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    您好 Joseph、

    对于低侧电流检测输出、因此未连接到故障指示。当此引脚检测到过流时、故障恢复将是如何工作的。

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    您好:

    1.请在此处查找 1 引脚 PWM 模式的真值表

    2.使引脚不检测到故障。 故障检测在引脚内部进行:VDRAIN - SHx 和 SHx - SL

    谢谢、  

    Joseph

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    谢谢 Joseph、

    如何计算 IC 的功耗  

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    您好:

    请参阅 GVDD 上的工作模式电流规格以观察 IC 功率耗散

    谢谢

    Joseph

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    谢谢、

    1) 对于 GVDD 电源、我们是否需要添加任何串联的限流电阻器

    2) RnFAULT 的建议值为 10K。  RnFAULT 是否可以使用 1K 或更低的值

    3) 您能否提供  DRV8161DGSR 的仿真模型

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    您好:

    1.无需串联电阻

     2. 1K 可能会导致 nFAULT 的下拉行为出现问题。 如果可能、我会使用推荐的数据表值。

    3.没有可用的模拟模型,对不起

    谢谢、

    Joseph

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    谢谢 Joseph、

    我们使用 1 引脚 PWM 输入。

    1) 对于 DT/MODE 死区时间设置、我使用 1M、0.1%的电阻器。使用此电阻器时、 死区时间将达到 901.1nS。 但根据数据表、建议最大值为 900ns。这是否可以使用 1M

    2) 从下表中、tDEAD_CFG 和 tDEAD 之间有何差异

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    另外、对于自举电容器计算 、还需要考虑 VGH-VSH 是什么

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    您好:

    1.可以、可以使用 1M Ω 电阻器。 900ns 的死区时间很长、是否适用于您的系统? 功率损耗可能很高、我建议使用较低的 DT 设置

    2.没有区别,死区时间将是您在 CFG 上配置的。 tdead 规范条目显示了可能的范围值、例如、如果使用 990k Ω、您可能会看到这些值。 使用此设置时、范围可能为 700-1250ns。

    3、对于 BST 电压、典型值为比 SHx 电压高 12V。

    谢谢、

    Joseph

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    您好 Joseph、

    对于 CBST 计算、我使用数据表中的 VGH-VSH、即 0.2V 是否可以

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    此外、对于死区时间设置、IDRIVE 设置也会产生任何影响  

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    您好 Joseph、

    1) 您是否可以为控制逻辑引脚 (INH、INL) 提供输入电流?

    2) 对于 IC 功率耗散、在之前的讨论中、您建议我检查 IGVDD。 因此、我可以使用以下公式进行计算

    Pd = IGVDD* VGVDD

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    您好:

    1.是的、这个 BST 电容器还可以

    2.死区时间设置与 IDRIVE 不同。 IDRIVE 设置将只需调整在插入死区时间后驱动栅极的电流

    3. DS 上没有逻辑信号所消耗的电流。  

    4. IC 功耗将来自 GVDD 内部电源,以及一些其他损耗,如开关损耗和 FET 中的传导损耗。 这些可以通过各种公式计算、具体取决于换向方法。 您可以在此处找到更多信息:

    https://www.ti.com/content/dam/videos/external-videos/de-de/9/3816841626001/6313302480112.mp4/subassets/thermal-considerations-in-integrated-mosfet-drivers_0.pdf

    谢谢、

    Joseph

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    你好 Joseph ,

    1) 根据您之前对 GVDD 内部电源 IC 功耗的回复、DRV8161 具有外部 GVDD 电源和外部 NMOS。为此、需要考虑功率耗散

    2) 如何为 DRV8161 配置压摆率

    3) 我正在考虑 Isource= 768mA 和 Isink=IDRIVE 设置 1024mA。 我们使用的 MOSFET 为  CSD18543Q3A。该 IDRIVE 设置是否起作用。

    4) 如果可能,您可以共享 WCA 所需的逻辑信号 (INH、INL) 所消耗的电流

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    1) 是的,就像你之前提到的,你可以使用 Pd = IGVDD*VGVDD

    2) MOSFET 的压摆率将由 IDRIVE 设置确定。 IDRIVE 越高、MOSFET 的栅极压摆速度就越快。

    3) 对于所选的 MOSFET、该 IDRIVE 设置太多。 您选择的 MOSFET 具有超低 Qg 和 Qgd 规格。 这意味着它需要更小的栅极驱动电流。 电流过大会导致栅极和 SHx 节点上出现较大的振铃和尖峰。 应该从非常低的设置开始、例如 32mA 供电方和 64mA 受电方。

    4) 当逻辑为低电平时、设备消耗 0 至 1uA 的电流。 逻辑高电平可以是 8uA 至 15uA。

    Joseph

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    你好、Jospeh、

    对于 DRV8161、因为我们要通过 IDRIVE 设置栅极电流。 因此、若要计算 MOSFET 中的开关功率损耗 、我们需要考虑通过 IDRIVE 计算出的 t_rise 和 t_fall、如下所示

    谢谢

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    您好:

    是的、计算开关损耗时必须考虑 t_rise 和 t_fall。 如果一次计算每个 FET 的损耗、似乎您使用了正确的公式。

    谢谢、

    Joseph

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    您好:

    对于 DRV8161、建议使用反向电池保护、因为我们将 Vbatt 连接到 VDRAIN 和 HS MOSFET 漏极  

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    您好:

    您可以参阅此文档、其中包含一些用于反极性保护的电路:

    https://www.ti.com/lit/an/slva835a/slva835a.pdf

    谢谢、

    Joseph

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    您好 Joseph、

    我想了解 DRV8161 的行为 冷启动情况  在我们的系统中 电池电压可降至约 3.2V  使用零电流开关

    在数据表中、   提到了 VGVDD_UV 和 VBST_UV 的 UVLO 阈值及其典型值。 请提供相同的最小值和最大值。

    这些信息将帮助我们验证系统行为并确保符合汽车冷启动要求。

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    您好:

    请参阅下表、了解最小值和最大值

    谢谢、

    Joseph

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    您好、Joseph:

    感谢您的支持。

    1) 您能否考虑以下条件分享 DRV8161 的冷启动报告

     

    2) 对于 VDRAIN 引脚在冷启动期间有任何问题,如果是

    什么是 典型和最大/最小 UVLO 阈值 总线电压

    3) 对于 VBST_UV、我们计算 VBST-VSH、如下所示是正确的

    VBST=VGVDD=10V

    VSH = 3V(最坏情况下的冷启动电压)

    VBST-VSH=10-3 = 7V

    4) 我们的 PWM 频率是 1.2kHz ,如何选择涓流电荷泵开关频率

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    您好 Joseph、

    您能告诉我们吗

    1) VDRAIN 引脚峰值电流

    2) VDRAIN 引脚连续电流

    3)   VDSLVL 的 LEVELx-0(未检测到脉冲)和 LEVELx-1(未检测到脉冲)是什么

    4) 对于突出显示的 VBST-VSH、 请确认

    a) 是 VBST 减 VSH  

    b) 还是以 SH 为基准的 VBST

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    您好:

    1.我们没有冷启动报告信息。  

    2. 注意这些条件下的高侧 VDS 显示器。 您可以在表中看到、当考虑 VDRAIN 到 SHx 电压时、会触发故障的条件

    3.是的

    4.您不选择电荷泵频率,这是设备内部的频率。

    1.我不理解您问 VDRAIN 电流是什么

    3.如果 VDS_LVL 引脚上的脉冲大于 T_VDSLVLFIL (4us)、器件将进入 LEVELx-1 模式

    4. VBST 减 Vsh

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    您好 Joseph、

    我们计划添加一个高侧 PMOS、用于在 VDRAIN 路径中实现电池反向保护。

    为了评估对 VDS 检测的影响、您能否说明:

    1. VDRAIN 引脚输入偏置/漏电流是多少(整个温度范围内的最小值/典型值/最大值)?

    2. VDRAIN 为保持准确的 VDS 监控而允许的最大源阻抗是多少?

    3. VDRAIN 路径中的串联电阻或压降如何影响 VDS 故障阈值精度?