PDRV8962DDWR [TI]
65-V single/dual H-bridge or quad half bridge driver with integrated current sense and regulation | DDW | 44 | -40 to 125;
| 型号： | PDRV8962DDWR |
| 厂家： | 
TEXAS INSTRUMENTS |
| 描述： | 65-V single/dual H-bridge or quad half bridge driver with integrated current sense and regulation | DDW | 44 | -40 to 125 |
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DRV8962
ZHCSLY0A –AUGUST 2022 –REVISED MARCH 2023
DRV8962 具有电流检测输出的四通道半桥驱动器
许 DDW 封装的每输出产生高达 5A 的电流，允许
DDV 封装的每输出产生高达10A 的电流。
1 特性
• 四通道半桥驱动器
该器件可用于驱动最多四个螺线管或阀门、一个步进电
机、两个有刷直流电机、一个 BLDC 或 PMSM 电机以
及最多两个热电冷却器（珀耳帖元件）。器件的输出级
包括配置为四个独立半桥的 N 沟道功率 MOSFET、电
荷泵稳压器、电流检测和调节电路、电流检测输出以及
保护电路。
– 独立控制每个半桥
• 4.5V 至65V 工作电源电压范围
• 低RDS(ON)：每个FET 50mΩ（24V，25°C）
• 高电流容量：
– DDW 封装：高达5A/每输出
– DDV 封装：高达10A/每输出
• 可驱动各种类型的负载-
高侧 MOSFET 上的集成电流检测功能可让器件在负载
从输出端接地时调节电流。利用可调外部电压基准
(VREF)，可设置调节电流限值。此外，该器件还提供
四个比例电流输出引脚，每个引脚对应一个半桥高侧
FET。可选的外部检测电阻也可从 PGND 引脚连接到
系统地。
– 多达四个螺线管或阀门
– 一个步进电机
– 两个有刷直流电机
– 一个或两个热电冷却器(TEC)
– 一个三相无刷直流电机
– 一个三相永磁同步电机(PMSM)
• 集成式电流检测和调节
– 高侧MOSFET 上的电流检测
– 每个半桥的检测输出(IPROPI)
– 最大电流下的检测精度± 3.5 %
– 可选外部检测电阻
该器件提供一种低功耗睡眠模式，可实现超低静态电
流。提供的内部保护特性包括： 电源欠压锁定
(UVLO)、电荷泵欠压 (CPUV) 保护、输出过流 (OCP)
保护和器件过热(OTSD) 保护。
(1)
)
器件信息(
封装(1)
封装尺寸（标称值）
器件型号
• 与以下器件引脚对引脚兼容：
HTSSOP (44)，底部
裸焊盘
DRV8962DDWR
14mm x 6.1mm
– DRV8952：55 V 四通道半桥驱动器
• 单独的逻辑电源电压(VCC)
• 可编程输出下降/上升时间
• 可编程故障恢复方法
• 支持1.8V、3.3V、5.0V 逻辑输入
• 低电流睡眠模式(3µA)
• 保护特性
HTSSOP (44)，顶部
裸焊盘
DRV8962DDVR
14mm x 6.1mm
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附
录。
4.5 to 65 V
– VM 欠压锁定(UVLO)
– 电荷泵欠压(CPUV)
DRV8962
INx
– 过流保护(OCP)
– 热关断(OTSD)
– 故障状态输出(nFAULT)
Four-channel
Half-Bridge
Driver
ENx
VREF
nSLEEP
2 应用
Current Sense
IPROPI
IPROPIx
nFAULT
• 工厂自动化、步进驱动器和机器人
• 医疗成像、诊断和设备
• 舞台照明
Protec on
• PLC
• TEC 驱动器
DRV8962 简化原理图
• BLDC 电机模块
• 有刷直流和步进电机驱动器
3 说明
DRV8962 是一款宽电压、高功率、四通道半桥驱动
器，适用于各种工业应用。该器件支持高达 65V 的电
源电压；具有 50mΩ 导通电阻的集成式 MOSFET 允
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English Data Sheet: SLVSFV6
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ZHCSLY0A –AUGUST 2022 –REVISED MARCH 2023
内容
1 特性................................................................................... 1
2 应用................................................................................... 1
3 说明................................................................................... 1
4 修订历史记录.....................................................................2
5 引脚配置和功能................................................................. 3
6 规格................................................................................... 6
6.1 绝对最大额定值...........................................................6
6.2 ESD 等级.................................................................... 6
6.3 建议运行条件.............................................................. 6
6.4 热性能信息..................................................................7
6.5 电气特性......................................................................8
6.6 典型特性....................................................................10
7 详细说明.......................................................................... 13
7.1 概述...........................................................................13
7.2 功能方框图................................................................14
7.3 特性说明....................................................................14
7.4 独立半桥运行............................................................ 15
7.5 电流检测和调节.........................................................16
7.6 电荷泵....................................................................... 19
7.7 线性稳压器................................................................20
7.8 VCC 电压电源...........................................................20
7.9 逻辑电平引脚图.........................................................21
7.10 保护电路..................................................................21
7.11 器件功能模式...........................................................23
8 应用和实现.......................................................................24
8.1 应用信息....................................................................24
9 封装散热注意事项............................................................37
9.1 DDW 封装................................................................. 37
9.2 DDV 封装.................................................................. 39
9.3 PCB 材料推荐........................................................... 41
10 电源相关建议.................................................................42
10.1 大容量电容..............................................................42
10.2 电源.........................................................................42
11 布局................................................................................43
11.1 布局指南..................................................................43
11.2 布局示例..................................................................43
12 器件和文档支持............................................................. 44
12.1 相关文档..................................................................44
12.2 接收文档更新通知................................................... 44
12.3 支持资源..................................................................44
12.4 商标.........................................................................44
12.5 静电放电警告.......................................................... 44
12.6 术语表..................................................................... 44
13 机械、封装和可订购信息...............................................45
13.1 卷带封装信息.......................................................... 52
4 修订历史记录
注：以前版本的页码可能与当前版本的页码不同
Changes from Revision * (August 2022) to Revision A (March 2023)
Page
• 将器件状态从“预告信息”更改为“量产数据”................................................................................................ 1
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5 引脚配置和功能
DRV8962 采用热增强型44 引脚HTSSOP 封装。
• DDW 封装在器件底部包含一个PowerPAD™。
• DDV 封装在器件顶部包含一个PowerPAD™，用于与散热器进行热耦合。
1
2
3
4
5
44
VCP
VM
CPH
CPL
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
PGND1
nSLEEP
IN1
OUT1
OUT1
OUT1
OUT2
OUT2
OUT2
PGND2
IN2
IN3
6
7
IN4
EN1
EN2
8
9
EN3
10
Thermal
PAD
EN4
11
12
13
VM
VM
VREF
IPROPI1
IPROPI2
IPROPI3
IPROPI4
MODE
OCPM
nFAULT
PGND4
OUT4 14
15
16
OUT4
OUT4
OUT3 17
OUT3 18
19
20
21
22
OUT3
PGND3
VM
25
24
23
VCC
DVDD
GND
GND
图5-1. DDW 封装，顶视图
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1
44
43
42
GND
GND
2
DVDD
VM
3
PGND3
VCC
4
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
OUT3
nFAULT
OCPM
MODE
IPROPI4
IPROPI3
IPROPI2
IPROPI1
VREF
5
OUT3
6
7
8
9
OUT3
OUT4
OUT4
OUT4
PGND4
VM
10
11
12
Thermal
PAD
VM
EN4
13
14
15
16
17
PGND2
OUT2
OUT2
OUT2
OUT1
OUT1
OUT1
EN3
EN2
EN1
IN4
IN3
18
19
20
21
22
IN2
IN1
nSLEEP
CPL
PGND1
VM
CPH
VCP
图5-2. DDV 封装，顶视图
引脚
类型
说明
DDW
DDV
名称
VCP
1
22
电荷泵输出。将X7R 1μF 16V 陶瓷电容器从VCP 连接至VM。
电源
电源
2、11、
12、21
2、11、
12、21
电源。连接至电机电源电压，并通过0.01μF 陶瓷电容器和一个额定
电压为VM 的大容量电容器旁路至PGND 引脚。
VM
PGND1
PGND2
PGND3
PGND4
3
20
13
3
半桥1 的电源地。连接到系统地。
半桥2 的电源地。连接到系统地。
半桥3 的电源地。连接到系统地。
半桥4 的电源地。连接到系统地。
电源
电源
10
20
13
Power
10
电源
输出
17、18、
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
4、5、6
7、8、9
连接至负载端子。
连接至负载端子。
连接至负载端子。
连接至负载端子。
19
14、15、
输出
输出
输出
16
17、18、
4、5、6
7、8、9
19
14、15、
16
IPROPI1
IPROPI2
32
31
35
36
半桥1 的电流检测输出。
半桥2 的电流检测输出。
输出
输出
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引脚
类型
说明
DDW
DDV
名称
IPROPI3
IPROPI4
EN1
30
37
半桥3 的电流检测输出。
输出
输出
输入
输入
输入
输入
输入
输入
输入
输入
电源
29
37
38
30
半桥4 的电流检测输出。
半桥1 的使能输入。
半桥2 的使能输入。
半桥3 的使能输入。
半桥4 的使能输入。
半桥1 的PWM 输入。
半桥2 的PWM 输入。
半桥3 的PWM 输入。
半桥4 的PWM 输入。
器件地。连接到系统地。
EN2
36
31
EN3
35
32
EN4
34
33
IN1
41
26
IN2
40
27
IN3
39
28
IN4
38
29
GND
CPH
CPL
22、23
44
1、44
23
电荷泵开关节点。在CPH 到CPL 之间连接一个额定电压为VM 的
X7R 0.022μF 陶瓷电容器。
电源
43
24
用于设置电流调节阈值的电压基准输入。DVDD 可用于通过电阻分压
器提供VREF。
VREF
DVDD
VCC
33
24
25
34
43
42
输入
电源
电源
内部LDO 输出。通过电容为0.47μF 至1μF、额定电压为6.3V 或
10V 的X7R 陶瓷电容器连接至GND。
内部逻辑块的电源电压。当单独的逻辑电源电压不可用时，将VCC 引
脚连接至DVDD 引脚。
故障指示输出。在发生故障时，下拉为逻辑低电平。开漏输出需要外
部上拉电阻。
nFAULT
模式
26
28
41
39
漏极开路
输入
该引脚对输出上升/下降时间进行编程。
确定故障恢复方法。根据OCPM 电压，故障恢复功能可以是闭锁型或
自动重试型。
OCPM
27
40
输入
睡眠模式输入。逻辑高电平用于启用器件；逻辑低电平用于进入低功
耗睡眠模式。窄的nSLEEP 复位脉冲可清除锁存故障。
nSLEEP
PAD
42
-
25
-
输入
-
散热焊盘。
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6 规格
6.1 绝对最大额定值
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）。(1) (2)
最小值
–0.3
–0.3
–0.3
–0.3
–0.3
-0.3
最大值
单位
70
V
电源电压(VM)
VVM + 5.75
VVM
V
V
V
V
V
电荷泵电压（VCP、CPH）
电荷泵负开关引脚(CPL)
nSLEEP 引脚电压(nSLEEP)
内部稳压器电压(DVDD)
外部逻辑电源(VCC)
VVM
5.75
5.75
-0.3
DVDD + 0.3
V
IPROPI 引脚电压(IPROPI)
5.75
10
V
mA
V
–0.3
0
控制引脚电压
开漏输出电流(nFAULT)
基准输入引脚电压(VREF)
-0.3
5.75
-0.5
-2.5
0.5
V
V
PGNDx 至GND 电压
2.5
PGNDx 至GND 电压，< 1μs
VVM + 1
VVM + 3
V
V
OUTx 引脚连续电压
OUTx 引脚100ns 瞬态电压
峰值驱动电流
–1
–3
A
受内部限制
-40
-40
-65
125
150
150
°C
°C
°C
工作环境温度，TA
工作结温，TJ
贮存温度，Tstg
(1) 超出最大绝对额定值下列出的值的应力可能会对器件造成永久损坏。这些仅为应力额定值，对于在应力额定值下或者在任一其它超过建
议的工作条件中所标出的额定值的器件的功能运行情况，在此并未说明。长时间处于绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。
(2) 所有电压值均以网络接地端GND 为基准。
6.2 ESD 等级
值
单位
人体放电模型(HBM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 标准(1)
充电器件模型(CDM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC JS-002 标准(2)
±2000
±750
±500
V(ESD)
V
静电放电
转角引脚
其他引脚
(1) JEDEC 文件JEP155 指出：500V HBM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
(2) JEDEC 文件JEP157 指出：250V CDM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
6.3 建议运行条件
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
最小值
4.5
最大值
65
单位
VVM
VI
V
V
可确保正常（直流）运行的电源电压范围
逻辑电平输入电压
0
5.5
VVCC
VREF
3.05
5.5
V
VCC 引脚电压
V
基准电压(VREF)
0.05
3.3
200
5
kHz
A
0
0
0
ƒPWM
施加的PWM 信号
IDDW
每路输出的电流，DDW 封装
IDDV
每路输出的电流，DDV 封装
10
A
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在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
最小值
-40
最大值
125
单位
°C
TA
TJ
工作环境温度
工作结温
-40
150
°C
6.4 热性能信息
DDW
DDV
热指标
单位
RθJA
22.2
44.2
0.7
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻
RθJC(top)
9.1
5.3
0.1
5.3
0.7
结至外壳（顶部）热阻
结至电路板热阻
RθJB
18.9
0.3
ψJT
结至顶部特征参数
结至电路板特征参数
结至外壳（底部）热阻
18.6
不适用
ψJB
RθJC(bot)
对于DDV 封装，由于裸焊盘位于封装顶部，因此RθJC(top) 是最重要的热阻参数。
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6.5 电气特性
典型值都是在TA = 25°C 且VVM = 24V 条件下的值。除非另有说明，否则所有限值都是在推荐工作条件下的限值。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
电源电压（VM、DVDD）
4
7
9
8
nSLEEP = 1，无负载，VCC = 外部5V
nSLEEP = 1，无负载，VCC = DVDD
nSLEEP = 0
IVM
mA
VM 工作电源电流
6
3
IVMQ
VM 睡眠模式电源电流
μA
tSLEEP
tRESET
tWAKE
tON
120
20
nSLEEP = 0 至睡眠模式
nSLEEP 低电平至清除故障
nSLEEP = 1 至输出转换
VM > UVLO 至输出转换
无外部负载，6V < VVM < 65 V
无外部负载，VVM = 4.5V
μs
μs
ms
ms
V
睡眠时间
40
1.2
nSLEEP 复位脉冲
唤醒时间
0.85
0.85
5
1.3
导通时间
4.75
4.2
5.25
VDVDD
内部稳压器电压
4.35
V
电荷泵（VCP、CPH、CPL）
VVCP
f(VCP)
6 V < VVM < 65 V
VVM + 5
360
V
VCP 工作电压
VVM > UVLO；nSLEEP = 1
kHz
电荷泵开关频率
逻辑电平输入（IN1、IN2、IN3、IN4、EN1、EN2、EN3、EN4、MODE、OCPM、nSLEEP）
VIL
VIH
0
0.6
5.5
V
V
输入逻辑低电平电压
输入逻辑高电平电压
1.5
输入逻辑迟滞（除nSLEEP 以外
的所有引脚）
VHYS
100
300
mV
mV
VHYS_nSLEE
nSLEEP 逻辑迟滞
P
IIL
VIN = 0V
VIN = DVDD
INx = 1
-1
1
50
2
μA
μA
μs
输入逻辑低电平电流
IIH
t1
t2
t3
t4
t5
t6
输入逻辑高电平电流
ENx 高电平到OUTx 高电平延迟
INx = 1
INx = 0
INx = 0
2
2
2
ENx 低电平到OUTx 低电平延迟
ENx 高电平到OUTx 低电平延迟
ENx 低电平到OUTx 高电平延迟
INx 高电平到OUTx 高电平延迟
INx 低电平到OUTx 低电平延迟
μs
μs
μs
ns
600
600
ns
控制输出(nFAULT)
VOL
IOH
IO = 5mA
0.35
1
V
输出逻辑低电平电压
-1
μA
输出逻辑高电平漏电流
电机驱动器输出（OUT1、OUT2、OUT3、OUT4）
TJ = 25°C、IO = -5A
53
70
80
53
70
80
62
101
112
62
mΩ
mΩ
mΩ
mΩ
mΩ
mΩ
RDS(ONH)
高侧FET 导通电阻
低侧FET 导通电阻
TJ = 125°C、IO = -5A
TJ = 150°C、IO = -5A
TJ = 25°C、IO = 5A
TJ = 125°C、IO = 5A
TJ = 150°C、IO = 5A
RDS(ONL)
101
112
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ZHCSLY0A –AUGUST 2022 –REVISED MARCH 2023
典型值都是在TA = 25°C 且VVM = 24V 条件下的值。除非另有说明，否则所有限值都是在推荐工作条件下的限值。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
IO = 5A，MODE = 1，介于10% 和
90% 之间
70
ns
tRF
输出上升/下降时间
IO = 5A，MODE = 0，介于10% 和
90% 之间
140
300
ns
ns
tD
VM = 24V，IO = 5A
输出死区时间
电流检测和调节（IPROPI、VREF）
AIPROPI
212
μA/A
电流镜增益
-8
-5
8
5
10% 至20% 额定电流
20% 至40% 额定电流
40% 至100% 额定电流
VREF = 3.3V
AERR
%
电流镜比例误差
-3.5
3.5
20
IVREF
tOFF
nA
μs
μs
μs
μs
VREF 漏电流
17
0.5
1.5
2
PWM 关断时间
tDEG
电流调节抗尖峰脉冲时间
电流调节消隐时间
电流检测延迟时间
tBLK
tDELAY
保护电路
4.1
4.2
4.23
4.35
4.35
4.46
VM 下降
VM 上升
VUVLO
V
V
VM UVLO 锁定
VCC UVLO 锁定
2.7
2.8
2.8
2.9
VCC 下降
VCC 上升
VCCUVLO
2.92
120
3.05
VUVLO,HYS
VCPUV
mV
V
欠压迟滞
上升至下降阈值
VVM + 2
VCP 下降
电荷泵欠压
8
A
流经任何FET 的电流，DDW 封装
流经任何FET 的电流，DDV 封装
IOCP
过流保护
16
A
tOCP
2.2
μs
ms
°C
过流检测延迟
tRETRY
4.1
165
20
过流重试时间
热关断
TOTSD
150
180
内核温度TJ
内核温度TJ
THYS_OTSD
°C
热关断迟滞
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INx (V)
tRF
tRF
OUTx (V)
ttBLKt
ttOFFt
ITRIP
OUTx (A)
tDEG
VREF
IPROPI (V)
ttDELAY
t
图6-1. IPROPI 时序图
6.6 典型特性
4.75
TJ = -40 °C
4.5
4.25
4
TJ = 27 °C
TJ = 125 °C
TJ = 150 °C
3.75
3.5
3.25
3
2.75
2.5
2.25
2
1.75
1.5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
VM Supply Voltage (V)
图6-2. 睡眠模式电源电流
5.8
5.6
5.4
5.2
5
TJ = -40 °C
TJ = 125 °C
TJ = 150 °C
4.8
4.6
4.4
4.2
4
3.8
3.6
3.4
3.2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
VM Supply Voltage (V)
图6-3. 工作电源电流，VCC = 外部5V
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6.6 典型特性
7.8
7.6
7.4
7.2
7
TJ = -40 °C
TJ = 125 °C
TJ = 150 °C
6.8
6.6
6.4
6.2
6
5.8
5.6
5.4
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
VM Supply Voltage (V)
图6-4. 工作电源电流，VCC = DVDD
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6.6 典型特性
90
VVM = 4.5 V
VVM = 24 V
VVM = 65 V
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Temperature (°C)
图6-5. 高侧FET 导通电阻
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
VVM = 4.5 V
VVM = 24 V
VVM = 65 V
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Temperature (°C)
图6-6. 低侧FET 导通电阻
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7 详细说明
7.1 概述
DRV8962 是一款四通道半桥驱动器，其工作电压范围为 4.5V 至 65V，并支持各种负载电流，适用于各种类型的
负载。该器件集成了四个半桥输出功率级，还集成了一个电荷泵稳压器，从而支持高效的高侧 N 沟道 MOSFET
和100% 占空比运行。DRV8962 可由单一电源输入(VM) 供电。另外，VCC 引脚可连接至第二个电源，为内部逻
辑块供电。nSLEEP 引脚提供了一种超低功耗模式，可以在系统不活动期间尽可能地减少电流消耗。
该器件采用两种封装，一种为44 引脚HTSSOP (DDW) 封装，封装底部有外露焊盘；另一种为44 引脚HTSSOP
(DDV) 封装，封装顶部有外露焊盘。DDW 封装为每路输出提供高达 5A 的电流。与安装在 DDV 封装顶部的低热
阻散热器配合使用时，DRV8962 可为每路输出提供高达10A 的电流。DRV8962 DDW 封装与DRV8952（最大额
定工作电压为55 V）引脚对引脚兼容。可以提供的实际电流取决于环境温度、电源电压和PCB 热设计。
DRV8962 提供电流检测输出。IPROPI 引脚提供一个小电流，该电流与高侧 MOSFET 中的电流成正比。可以使
用外部电阻器 (RIPROPI) 将 IPROPI 引脚处的电流转换为比例电压。集成的电流检测功能使 DRV8962 能够利用一
个关断时间固定的 PWM 斩波方案来限制输出电流，并为外部控制器提供负载信息，从而检测负载的变化。在
40% 至 100% 的额定电流下，IPROPI 输出的检测精度为 ±3.5%。如果需要更高精度的检测，也可以连接外部功
率检测电阻。在运行期间，可以通过VREF 引脚来配置电流调节电平，从而根据系统的需求限制负载电流。
各种集成保护特性将在出现系统故障时保护器件。这些保护功能包括欠压锁定 (UVLO)、电荷泵欠压 (CPUV)、过
流保护(OCP) 和过热关断(OTSD)。故障情况通过nFAULT 引脚指示。
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7.2 功能方框图
VCC
VM
0.1
F
VM
VCC
VM
1 µF
VCP
Power
Load
ISEN1
OUT1
CPH
Charge
Pump
VM
Gate
Drivers
0.1
F
PGND1
OUT2
CPL
Load
ISEN2
DVDD
DVDD
Regulator
1
F
PGND2
IN1
IPROPI1
RIPROPI1
Current
Sense
ISEN1
IN2
IN3
+
–
VREF
Digital
Core
IPROPI2
RIPROPI2
Current
Sense
ISEN2
IN4
+
–
MODE
VREF
OCPM
VM
Control
Inputs
nSLEEP
EN1
Load
OUT3
ISEN3
EN2
EN3
EN4
VM
PGND3
OUT4
Load
Gate
Drivers
ISEN4
VREF
Analog
Input
PGND4
IPROPI3
RIPROPI3
Protection
VREF
Current
Sense
ISEN3
Overcurrent
Undervoltage
nFAULT
Fault Output
+
–
RnFAULT
VREF
Overtemperature
DVDD
IPROPI4
RIPROPI4
Current
Sense
ISEN4
+
–
VREF
PPAD
GND
7.3 特性说明
下表显示了DRV8962 外部元件的建议值。
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表7-1. 外部元件
元件
CVM1
引脚1
VM
引脚2
推荐
PGND1
PGND3
PGND1
VM
额定电压为VM 的X7R 0.01µF 陶瓷电容器
CVM2
VM
额定电压为VM 的X7R 0.01µF 陶瓷电容器
额定电压为VM 的大容量电容器
CVM3
VM
CVCP
VCP
CPH
DVDD
VCC
X7R 1µF 16V 陶瓷电容器
CSW
CPL
额定电压为VM 的X7R 0.1µF 陶瓷电容器
额定电压为6.3V 或10V 的X7R 1µF 陶瓷电容器
额定电压为6.3V 或10V 的X7R 0.1µF 陶瓷电容器
10kΩ 电阻
CDVDD
CVCC
RnFAULT
RREF1
RREF2
GND
GND
nFAULT
DVDD
GND
DVDD 或VCC
VREF
用于设置电流调节阈值的电阻。
VREF
RIPROPIx
IPROPIx
GND
有关详细信息，请参阅节7.5.3
7.4 独立半桥运行
• DRV8962 可以同时驱动四个半桥负载。
• MODE 引脚将输出的典型上升和下降时间配置为70ns 或140ns。
• ENx 引脚可启用或禁用（高阻态）输出。
• INx 引脚控制输出的状态（高电平或低电平）
– INx 引脚可接受静态或脉宽调制(PWM) 信号。
– 在施加VM 之前，可以为INx 和ENx 输入供电。
• 真值表并未考虑内部电流调节功能。
• 当在半桥的高侧和低侧MOSFET 之间切换时，该器件会自动处理死区时间生成。
表7-2. 独立半桥运行真值表
nSLEEP
INx
X
ENx
OUTx
说明
0
1
1
1
X
睡眠模式，所有半桥禁用（高阻态）
禁用单独输出（高阻态）
OUTx 低侧导通
高阻态
Hi-Z
L
X
0
0
1
1
1
H
OUTx 高侧导通
还可以使用输入进行 PWM 控制，例如控制直流电机的转速。当使用 PWM 控制绕组时，如果驱动电流中断，电
机的感应性质将要求电流必须继续流动。这称为再循环电流。为了处理此再循环电流，H 桥可在两种不同的状态
下运行：快速衰减或慢速衰减。在快速衰减模式下，将会禁用 H 桥，再循环电流将会流过体二极管；在慢速衰减
模式下，将会短接电机绕组。
使用快速衰减执行 PWM 操作时，会将 PWM 信号应用到 ENx 引脚；使用慢速衰减时，会将 PWM 信号应用到
INx 引脚。下表是使用OUT1 和OUT2 作为H 桥来驱动直流电机的示例：
表7-3. PWM 功能
IN1
EN1
1
IN2
EN2
功能
1
PWM
1
PWM
1
正向PWM，慢速衰减
反向PWM，慢速衰减
正向PWM，快速衰减
反向PWM，快速衰减
1
1
0
1
1
PWM
PWM
PWM
PWM
0
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7.5 电流检测和调节
DRV8962 在高侧MOSFET 两端集成了电流检测、电流调节和电流检测反馈功能。这些特性使该器件能够检测输
出节点和地之间的负载的电流，而无需连接外部检测电阻或检测电路；缩减了系统尺寸并降低了成本和复杂程
度。电流检测比例输出(IPROPI) 使器件能够向控制器提供有关负载电流的详细反馈。
7.5.1 电流检测和反馈
DRV8962 支持四路 IPROPI 输出，每路输出有一个半桥。IPROPI 输出表示每个高侧 MOSFET 的电流，如下所
示：
IPROPI = IHS × AIPROPI
(1)
其中，IHS 是流经高侧MOSFET 的电流，AIPROPI 是电流镜增益。
应将每个 IPROPI 引脚连接至一个接地的外部电阻器 (RIPROPI)，从而在 IPROPI 引脚上产生一个比例电压
(VIPROPI)。这样即可使用标准模数转换器 (ADC) 将电流作为 RIPROPI 电阻器两端的压降进行测量。可以根据应用
中的预期负载电流来调节 RIPROPI 电阻器的大小，以利用控制器 ADC 的整个量程。该器件采用了一个内部钳位电
路，可限制 VREF 引脚上相对于 VVREF 的 VIPROPI，并在出现输出过流或发生意外高电流事件时保护外部 ADC。
IPROPI 电压应小于VREF 的最大建议值，即3.3 V。
可以使用如下公式计算对应于输出电流的IPROPI 电压：
VIPROPI (V) = IPROPI (A) x RIPROPI (Ω)
(2)
VM
ILOAD
Control
Inputs
VCP
HS
VREF
+
–
OUT
Integrated
Current Sense
IPROPI
IPROPI
RIPROPI
MCU
ADC
+
AIPROPI
VPROPI
–
图7-1. 集成电流检测
“电气特性”表中的 AERR 参数是与 AIPROPI 增益相关的误差。它表示 IOUT 电流中增加的偏移量误差和增益误差
带来的综合影响。
7.5.2 使用外部电阻器进行电流检测
在40% 至100% 的额定电流下，IPROPI 输出精度为 ±3.5%。如果需要精确度更高的电流检测，也可以在 PGND
引脚和系统地之间使用外部检测电阻来检测负载电流，如下所示。
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VM
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Controller
RSENSE
OP-AMP
图7-2. 使用外部电阻器进行电流检测
外部检测电阻两端的压降不应超过300mV。
将检测电阻尽可能靠近相应的IC 引脚放置。使用对称的检测电阻布局，从而确保实现良好匹配。应使用低电感检
测电阻来防止电压尖峰和振铃。为获得出色性能，检测电阻应当是额定功率足够高的表面贴装电阻。
7.5.3 电流调节
可通过 VREF 电压 (VVREF) 与 IPROPI 输出电阻器 (RIPROPI) 设置电流斩波阈值 (ITRIP)。可通过将外部 RIPROPI 电
阻器和VVREF 之间的压降与内部比较器进行比较来执行此操作。
ITRIP × AIPROPI = VVREF (V)/RIPROPI (Ω)
(3)
例如，要将ITRIP 设为5A，VVREF 设为3.3V，RIPROPI 必须为：
RIPROPI = VVREF/(ITRIP × AIPROPI) = 3.3/(5 × 212 × 10–6) = 3.09kΩ
可以禁用内部电流调节，方法是将IPROPI 绑定到GND 并将VREF 引脚电压设置为高于 GND 的值（如果不需要
电流反馈）。如果需要电流反馈但不需要电流调节，则需要设置 VVREF 和 RIPROPI，使 VIPROPI 永远不会达到
VVREF 阈值。
DRV8962 可同时驱动多达四个电阻或电感负载。在将输出负载接地后，可将负载电流调节至ITRIP 电平。PWM 关
断时间 (tOFF) 固定为 17μs。固定关断时间模式允许在外部控制器不介入的情况下使用简单的电流斩波方案。固
定关断时间模式将支持100% 占空比的电流调节。
控制负载电流的另外一种方式是逐周期控制模式，在该模式下，必须控制 INx 输入引脚的 PWM 脉冲宽度。这样
即可通过外部控制器来额外控制电流斩波方案。
下面介绍了驱动高侧和低侧负载的几种情况：
• 电阻负载接地：
稳定电流不会超过 ITRIP。如果 ITRIP 高于 (VM/RLOAD)，则在 INx = 1 时，会将负载电流调节至 VM/RLOAD 电平
（如图7-3 所示）。
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ITRIP
VM/RLOAD
IOUTx
OUTx
INx
图7-3. 电阻负载接地，逐周期控制
• 电感负载接地：
应确保在每个周期对电流进行足够衰减，以防失控和触发过流保护。
• 对于图7-4 所示的情况，当INx = 1 时，低侧MOSFET 在IOUT 超过ITRIP 后，在tOFF 时间内保持导通状态。
t
OFF 后，将再次导通高侧MOSFET，直至IOUT 再次超过ITRIP。
ITRIP
IOUTx
OUTx
INx
tOFF
tOFF
tOFF
图7-4. 电感负载接地，固定关断时间电流斩波
如果在 tOFF 时间过后，电流仍高于 ITRIP 电平，则器件将强制执行时间相同的另一个 tOFF 时间段。将持续延长关
断时间，直至检测到的电流在tOFF 时间结束时小于ITRIP。
• 也可以使用逐周期方法来控制负载。当INx = 1 时，流经该负载的电流将增加；当INx = 0 时，流经该负载的
电流将衰减。通过适当选择INx 脉冲的占空比，可以将电流调节到目标值。图7-5 和图7-6 显示了上述情况。
IOUTx
OUTx
INx
图7-5. 电感负载接地，逐周期控制
在第二种情况中，需要对INx 引脚的占空比进行调节（T 必须小于TOFF），从而确保电流不会失控。
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ITRIP
IOUTx
OUTx
INx
T
T
T
图7-6. 电感负载接地，逐周期控制
• 负载连接至VM：
可以通过控制 INx 引脚脉冲宽度来控制此类负载：INx = 0 时，电流会增加；INx = 1 时，电流会衰减，如图 7-7
和图7-8 所示。
IOUTx
OUTx
INx
图7-7. 电感负载连接至VM，逐周期控制
在这种情况下，需要对INx 引脚的占空比进行调节，以确保电流不会失控。
VM/RLOAD
IOUTx
OUTx
INx
图7-8. 电阻负载接地，逐周期控制
7.6 电荷泵
集成了一个电荷泵以提供高侧N 沟道MOSFET 栅极驱动电压。需要在VM 和VCP 引脚之间为电荷泵放置一个电
容作为储能电容。此外，还需要在CPH 和CPL 引脚之间放置一个一个陶瓷电容作为飞跨电容。
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VM
VM
VCP
CPH
1 μF
0.1 μF
VM
Charge
Pump
Control
CPL
图7-9. 电荷泵方框图
7.7 线性稳压器
该器件中集成了一个线性稳压器。当 VCC 引脚连接至 DVDD 时，DVDD 稳压器为低侧栅极驱动器和所有内部电
路供电。为确保正常运行，请使用1μF 陶瓷电容器将DVDD 引脚旁路至GND。DVDD 输出的标称值为5V。
VM
+
–
DVDD
5 V
1 μF
图7-10. 线性稳压器方框图
如果数字输入须一直连接高电平，则宜将输入连接至 DVDD 引脚而不是外部稳压器。此方法可在未应用 VM 引脚
或处于睡眠模式时省电：DVDD 稳压器被禁用，电流不会流经输入下拉电阻器。作为参考，逻辑电平输入的典型
下拉电阻为200kΩ。
请勿将nSLEEP 引脚连接至DVDD，否则器件将无法退出睡眠模式。
7.8 VCC 电压电源
可将外部电压施加至VCC 引脚，从而为内部逻辑电路供电。VCC 引脚上的电压应介于3.05V 和5.5V 之间，并应
经过良好调节。当外部电源不可用时，VCC 必须连接到该器件的DVDD 引脚。
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当由VCC 供电时，内部逻辑块不会消耗VM 电源轨的功率，从而降低DRV8962 中的功率损耗。这在高电压应用
和环境温度较高时非常有用。使用0.1μF 陶瓷电容器将VCC 引脚旁路至接地。
7.9 逻辑电平引脚图
下面的引脚图显示了INX、ENx、MODE、OCPM 和nSLEEP 引脚的输入结构。
图7-11. 逻辑电平输入引脚图
7.10 保护电路
该器件可完全防止电源欠压、电荷泵欠压、输出过流和器件过热事件。
7.10.1 VM 欠压锁定(UVLO)
无论VM 引脚电压何时降至UVLO 阈值电压以下：
• 都会禁用所有输出（高阻态）
• nFAULT 引脚被驱动为低电平
• 电荷泵会被禁用
当VM 电压恢复至UVLO 上升阈值电压以上时，器件将恢复正常运行（驱动器运行且释放nFAULT 引脚）。
如果 VM 电压降至内部数字复位电压（最大值 3.9V）以下，则会禁用内部逻辑电路，还会禁用 nFAULT 上的下拉
电阻。因此，当VM 降至大约3.9V 以下时，nFAULT 会再次被拉高。
7.10.2 VCP 欠压锁定(CPUV)
无论VCP 引脚电压何时降至CPUV 电压以下：
• 都会禁用所有输出（高阻态）
• nFAULT 引脚被驱动为低电平
• 电荷泵保持有效状态
消除VCP 欠压条件后，器件将恢复正常运行（驱动器运行且释放nFAULT 引脚）。
7.10.3 逻辑电源上电复位(POR)
无论VCC 引脚电压何时降至VCCUVLO 阈值以下：
• 都会禁用所有输出（高阻态）
• 电荷泵会被禁用
nFAULT 引脚上未报告VCC UVLO。VCC 欠压情况消失后，电机驱动器将恢复正常运行。
7.10.4 过流保护(OCP)
每个 MOSFET 上的模拟电流限制电路通过移除栅极驱动来限制通过 MOSFET 的电流。如果该电流限制的持续时
间超过tOCP，则会检测到过流故障。
• 仅会禁用发生过流的半桥
• nFAULT 被驱动为低电平
• 电荷泵保持有效状态
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高侧和低侧MOSFET 上的过流情况；这意味着接地短路或电源短路将导致过流故障检测。
消除过流条件后，恢复机制取决于OCPM 引脚设置。OCPM 引脚对闭锁或自动重试型恢复进行编程。
• 当OCPM 引脚为逻辑低电平时，该器件具有闭锁型恢复功能，这意味着消除OCP 条件后，器件会在施加
nSLEEP 复位脉冲或下电上电后恢复正常运行。
• 当OCPM 引脚为逻辑高电平时，经过tRETRY 时间且故障条件消失后，器件将自动恢复正常运行（驱动器运行
且释放nFAULT 引脚）。
7.10.5 热关断(OTSD)
如果内核温度超过热关断限值(TOTSD)，则会检测到热关断。当检测到热关断时：
• 会禁用半桥中的所有MOSFET
• nFAULT 被驱动为低电平
• 电荷泵会被禁用
消除热关断条件后，恢复机制取决于OCPM 引脚设置。OCPM 引脚对闭锁或自动重试型恢复进行编程。
• 当OCPM 引脚为逻辑低电平时，该器件具有闭锁型恢复功能，这意味着结温降至过热阈值限值减去迟滞
(TOTSD –THYS_OTSD) 所得的值以下后，器件会在施加nSLEEP 复位脉冲或下电上电后恢复正常运行。
• 当OCPM 引脚为逻辑高电平时，结温降至过热阈值限值减去迟滞(TOTSD –THYS_OTSD) 所得的值以下后，器
件将自动恢复正常运行。
7.10.6 nFAULT 输出
nFAULT 引脚具有开漏输出且应上拉至 5V、3.3V 或 1.8V 电源电压。当检测到故障时，nFAULT 引脚将变成逻辑
低电平；上电后，则变成高电平。对于5V 上拉，nFAULT 引脚可通过一个电阻连接至DVDD 引脚。对于3.3V 或
1.8V 上拉，必须使用一个外部电源。
Output
nFAULT
图7-12. nFAULT 引脚
7.10.7 故障条件汇总
表7-4. 故障条件汇总
故障
条件
错误报告
半桥
禁用
禁用
电荷泵
禁用
逻辑
复位
工作
恢复
VM < VUVLO
nFAULT
VM > VUVLO
VM 欠压(UVLO)
VCP 欠压(CPUV)
VCP < VCPUV
nFAULT
-
VCP > VCPUV
工作
VCC < VCCUVLO
VCC > VCCUVLO
逻辑电源POR
禁用
禁用
禁用
禁用
禁用
工作
工作
禁用
复位
工作
工作
工作
锁存：
nSLEEP 复位脉冲
IOUT > IOCP，OCPM = 0
IOUT > IOCP，OCPM = 1
TJ > TTSD，OCPM = 0
nFAULT
nFAULT
nFAULT
过流（OCP）
自动重试：tRETRY
锁存：
nSLEEP 复位脉冲
热关断(OTSD)
自动：TJ < TOTSD
-
TJ > TTSD，OCPM = 1
nFAULT
禁用
禁用
工作
THYS_OTSD
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7.11 器件功能模式
7.11.1 睡眠模式
当nSLEEP 引脚为低电平时，该器件将进入低功耗睡眠模式。在睡眠模式下，将会禁用所有内部MOSFET、
DVDD 稳压器、SPI 和电荷泵。必须在nSLEEP 引脚上的下降沿之后再过去tSLEEP 时间后，器件才能进入睡眠模
式。如果nSLEEP 引脚变为高电平，该器件会自动退出睡眠模式。必须在经过tWAKE 时间之后，器件才能针对输
入做好准备。
7.11.2 工作模式
在以下情况下启用该模式：
• nSLEEP 为高电平
• VM > UVLO
必须在经过tWAKE 时间之后，器件才能针对输入做好准备。
7.11.3 nSLEEP 复位脉冲
锁存故障可通过nSLEEP 复位脉冲清除。该脉冲的宽度必须在20µs 至40µs 之间。如果nSLEEP 在40µs 至
120µs 的时间内保持低电平，则会清除故障，但器件有可能会关断，也有可能不关断，如下面的时序图中所示。
该复位脉冲不影响电荷泵或其他功能块的状态。
nSLEEP
120 µs
20 µs
40 µs
All faults cleared,
Device shuts down (goes into sleep mode,
faults cleared by default)
y not shutdown
All faults cleared, device may or ma
device stays active
图7-13. nSLEEP 复位脉冲
表7-5. 功能模式汇总
7.11.4 功能模式汇总
表7-5 对功能模式进行了汇总。
DVDD 稳压器
条件
配置
半桥
电荷泵
禁用
逻辑
禁用
nSLEEP 引脚=
4.5V < VM < 65 V
4.5V < VM < 65 V
睡眠模式
工作
禁用
禁用
工作
0
nSLEEP 引脚=
工作
工作
工作
1
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8 应用和实现
备注
以下应用部分中的信息不属于TI 器件规格的范围，TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客 户应负责确定
器件是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计，以确保系统功能。
8.1 应用信息
DRV8962 可用于驱动以下类型的负载：
• 高达四个螺线管负载
• 一个步进电机
• 两个有刷直流电机
• 一个三相正弦控制无刷直流电机
• 一个三相永磁同步电机(PMSM)
• 一个或两个热电冷却器(TEC)
8.1.1 驱动螺线管负载
DRV8962 可同时驱动四个螺线管负载。对于接地负载，IPROPI 引脚输出负载电流信息，并且负载电流可调节至
由VREF 引脚上的电压确定的ITRIP 电平。
对于每一个半桥（四个半桥），DRV8962 都支持独立的 IN 和EN 引脚。所有这四个半桥也具有单独的PGND 引
脚。
8.1.1.1 螺线管驱动器典型应用
图8-1 显示了DRV8962 驱动四个接地负载的原理图。
nSLEEP
INx
CPL
4
4
0.1
1
F
CPH
VCP
ENx
VM
MODE
OCPM
F
VM
PGND1
PGND2
PGND3
PGND4
4
+
IPROPIx
0.01
F
Bulk
RIPROPIx
Controller
VCC
DRV8962
VREF
nFAULT
OUT1
OUT2
10 kΩ
OUT3
OUT4
DVDD
GND
1
F
图8-1. 使用DRV8962 驱动螺线管
8.1.1.2 热计算
此器件的输出电流和功率损耗能力在很大程度上取决于PCB 设计和外部系统状况。本节提供了一些用于计算这些
值的指导信息。
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此器件的总功率耗散由三个主要部分组成。它们是功率MOSFET RDS(ON)（导通）损耗、功率MOSFET 开关损耗
和静态电源电流损耗。尽管其他的一些因素可能会造成额外的功率损耗，但与这三个主要因素相比，这些其他因
素通常微不足道。
8.1.1.2.1 功率损耗计算
每个半桥中的总功率损耗可计算为：
PHB = PHS + PLS = [RDS(ON) × IL 2] + [((2 × VD × tD) + (VM × tRF)) × IL × fPWM
]
其中，
• RDS(ON) = 每个FET 的导通电阻
– 对于DRV8962，其在25°C 时通常为53mΩ，在150°C 时通常为80mΩ。
• fPWM = PWM 开关频率
• VM = 驱动器电源电压
• IL = 负载电流
• D = PWM 占空比（介于0 和1 之间）
• tRF = 输出电压上升/下降时间
– 对于DRV8962，上升/下降时间为70ns 或140 ns
• VD = FET 体二极管正向偏置电压
– 对于DRV8962，该值为1V
• tD = 死区时间
– 对于DRV8962，该值为300ns
因此，DRV8962 的总功率损耗为：
PTOT = n × PHB + PQ
其中n 是同时开关的半桥数量，PQ 是静态功率损耗。
在本示例中，我们假设：
• 所有四个半桥都在开关
• VM = 24 V
• IL = 3 A
• 环境温度(TA) = 25°C
• tRF = 70ns
• 输入PWM 频率= 20kHz
当VCC 引脚连接至外部电源时，静态电流为4mA，因此PQ 为(24V × 4mA) = 96mW。
PHB = [53mΩ× 32] + [((2 × 1V x 300ns) + (24V x 70ns)) x 3A x 20kHz] = 0.614W
PTOT = (4 × 0.614) + 0.096 = 2.552W
8.1.1.2.2 结温估算
结温估算值为：TJ = TA + (PTOT × θJA)
在符合 JEDEC 标准的 PCB 上，采用 DDW 封装时的结至环境热阻 θJA 为 22.2°C/W，如果使用合适的散热器，
采用DDV 封装时的结至环境热阻则接近5°C/W。
因此，结温的第一个估算值为：
TJ = TA + (PTOT × θJA) = 25 + (2.552 × 22.2) = 81.7 °C
如需更准确地计算该值，请考虑典型工作特性部分所示的器件结温对FET 导通电阻的影响。
例如，
• 在81.7 °C 结温下，与25°C 时的导通电阻相比，导通电阻可能会增加1.3 倍。
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• 每个半桥的导通损耗（RDS(ON) 引起的损耗）的初始估算值为0.477W。
• 因此，导通损耗的新估算值为0.477W × 1.3 = 0.62W。
• 因此，总功率损耗的新估算值为3.124W。
• 采用DDW 封装时的结温新估算值为94.4 °C。
• 如进行进一步的迭代，则不太可能显著增加结温估算值。
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8.1.1.3 应用性能曲线图
从上到下的布线：OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、IPROPI1
图8-2. 同时驱动四个负载
从上到下的布线：OUT1、IOUT1、IN1、IPROPI1
图8-3. 通过IPROPI 输出进行电流调节
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8.1.2 驱动步进电机
DRV8962 可使用PWM 输入接口驱动一个步进电机。
8.1.2.1 步进驱动器典型应用
以下原理图显示了驱动步进电机的DRV8962。
nSLEEP
CPL
4
0.1
F
INx
CPH
VCP
4
ENx
MODE
OCPM
1
F
VM
+
IPROPI1
0.01
F
Bulk
PGND1
PGND2
IPROPI2
RIPROPI
Controller
IPROPI3
IPROPI4
PGND3
PGND4
RIPROPI
DRV8962
VCC
OUT1
OUT2
Stepper
Motor
VREF
nFAULT
OUT3
OUT4
+
–
10 kΩ
DVDD
GND
1
F
图8-4. 使用DRV8962 驱动步进电机
满量程电流(IFS) 是通过任一绕组的最大电流。该数量取决于VREF 电压和从IPROPI 引脚接地的电阻。
IFS × AIPROPI = VVREF/RIPROPI
VREF 引脚上允许的最大电压为3.3V。DVDD 可用于通过电阻分压器提供VREF。
备注
IFS 电流还必须遵循方程式4，以避免电机饱和。VM 是电机电源电压，RL 是电机绕组电阻。
VM (V)
IFS (A) <
RL (W) + 2 ì RDS(ON) (W)
(4)
(5)
如果目标电机转速过高，则电机不会旋转。请确保电机可以支持目标转速。
对于所需的电机转速(v)、微步进级别(nm) 和电机全步进角(θstep)，按如下公式确定输入波形的频率：
v (rpm) ì 360 (è / rot)
ƒstep (steps / s) =
qstep (è / step) ìnm (steps / microstep) ì 60 (s / min)
θstep 的值载于步进电机数据表中或印于电机上。
频率ƒstep 提供了DRV8962 上输入变化的频率。下图中，1/ƒstep = tstep。方程式6 显示了120rpm 目标速度和 1/2
步进的示例计算。
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120 rpm ì 360è / rot
1.8è / step ì1/ 2 steps / microstep ì 60 s / min
ƒstep (steps / s) =
= 800Hz
(6)
IN1
IN2
IN3
IN4
IOUT12
IOUT34
tSTEP
图8-5. 示例1/2 步进运行
将对应于同一 H 桥的 IPROPI 输出连接在一起。IPROPI1 和 IPROPI2 连接在一起时，表示在驱动和慢速衰减
（高侧再循环）模式下重新输出步进器线圈 A（连接在 OUT1 和 OUT2 之间）的电流。同样，连接在一起的
IPROPI3 和IPROPI4 将代表线圈B 的电流。
当两个 IPROPI 引脚连接在一起时，有效电流镜增益通常为 424μA/A。应相应地选择从组合 IPROPI 引脚至接地
的电阻器。
8.1.2.2 功率损耗计算
以下计算假设电源电压为24V，满量程电流为5A，上升/下降时间为140ns，输入PWM 频率为30kHz。
总功率损耗由三个主要部分组成：导通损耗(PCOND)、开关损耗(PSW) 和静态电流消耗导致的功率损耗(PQ)。
导通损耗(PCOND) 取决于电机的均方根电流 (IRMS) 以及高侧(RDS(ONH)) 和低侧(RDS(ONL)) 的导通电阻（如所示）
方程式7。
PCOND = 2 x (IRMS)2 x (RDS(ONH) + RDS(ONL)
)
(7)
节8.1.2.1 中计算了方程式8 中显示的典型应用的导通损耗。
PCOND = 2 × (IRMS)2 × (RDS(ONH) + RDS(ONL)) = 2 × (5A /√2)2 × (0.106Ω) = 2.65W
(8)
由PWM 开关频率引起的功率损耗取决于输出电压上升/下降时间 (tRF)、电源电压、电机均方根电流和 PWM 开关
频率。每个H 桥在上升时间和下降时间内的开关损耗计算公式如方程式9 和方程式10 所示。
PSW_RISE = 0.5 × VVM × IRMS × tRF × fPWM
PSW_FALL = 0.5 × VVM × IRMS × tRF × fPWM
(9)
(10)
将相应的值代入各种参数后，则每个H 桥内的开关损耗计算如下：
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PSW_RISE = 0.5 × 24V × (5A/√2) × (140ns) × 30kHz = 0.178W
PSW_FALL = 0.5 × 24V × (5A/√2) × (100ns) × 30kHz = 0.178W
(11)
(12)
在计算步进电机驱动器的总开关损耗 (PSW) 时，取上升时间开关损耗 (PSW_RISE) 和下降时间开关损耗 (PSW_FALL
)
之和的两倍：
PSW = 2 x (PSW_RISE + PSW_FALL) = 2 x (0.178W + 0.178W) = 0.712W
(13)
备注
输出上升/下降时间(tRF) 预计会根据电源电压、温度和器件规格的变化而变化。
当 VCC 引脚连接至外部电压时，静态电流通常为 4mA。由于电源消耗的静态电流造成的功率损耗的计算公式如
下所示：
PQ = VVM x IVM
(14)
代入相应值，可以如下方式计算出静态功率损耗：
PQ = 24V × 4mA = 0.096W
(15)
备注
计算静态功率损耗需要使用典型工作电流(IVM)，该值取决于电源电压、温度和器件规格。
总功率损耗(PTOT) 是导通损耗、开关损耗和静态功率损耗之和，如方程式16 所示。
PTOT = PCOND + PSW + PQ = 2.65W + 0.712W + 0.096W = 3.458W
(16)
8.1.2.3 结温估算
如果已知环境温度TA 和总功率损耗(PTOT)，则结温(TJ) 的计算公式为：
TJ = TA + (PTOT x RθJA
)
在一个符合JEDEC 标准的4 层PCB 中，采用DDW 封装时的结至环境热阻(RθJA) 为22.2°C/W。
假设环境温度为25°C，则采用DDW 封装时的结温计算如下：
TJ = 25°C + (3.458W x 22.2 °C/W) = 101.8 °C
(17)
如需更准确地计算该值，请考虑典型工作特性部分所示的器件结温对FET 导通电阻的影响。
例如，
• 在101.8 °C 结温下，与25°C 时的导通电阻相比，导通电阻可能会增加1.35 倍。
• 导通损耗的初始估算值为2.65W。
• 因此，导通损耗的新估算值为2.65W × 1.35 = 3.58W。
• 因此，总功率损耗的新估算值为4.388W。
• 采用DDW 封装时的结温新估算值为122.4 °C。
• 如进行进一步的迭代，则不太可能显著增加结温估算值。
使用 DDV 封装时，如果选择热阻小于 4°C/W 的散热器，则结至环境热阻可低于 5°C/W。因此，在此应用中，采
用DDV 封装时的结温的初始估算值为：
TJ = 25°C + (3.458W x 5 °C/W) = 42.3 °C
(18)
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由于DDV 封装会产生低热阻，因此它可以提供10A 满量程电流。
8.1.3 驱动有刷直流电机
DRV8962 可用于驱动单个或两个有刷直流电机。
8.1.3.1 有刷直流驱动器典型应用
下面的原理图显示了驱动两个有刷直流电机的DRV8962。
nSLEEP
CPL
4
0.1
F
INx
CPH
VCP
4
ENx
MODE
OCPM
1
F
VM
+
0.01
F
Bulk
IPROPI1
PGND1
PGND2
IPROPI2
RIPROPI
Controller
IPROPI3
IPROPI4
PGND3
PGND4
DRV8962
RIPROPI
VCC
OUT1
VREF
BDC
nFAULT
OUT2
OUT3
10 kΩ
DVDD
GND
BDC
OUT4
1
F
图8-6. 使用DRV8962 驱动两个有刷直流电机
以下真值表描述了如何控制有刷直流电机：
表8-1. 有刷直流电机真值表
EN1
1
EN2
1
IN1
IN2
OUT1
OUT2
功能
正激
取负
制动
制动*
滑行*
滑行*
1
PWM
H
H/L
H
H/L
H
1
1
PWM
1
1
0
X
X
1
1
1
0
H
1
1
L
低电平
0
X
X
X
Z
X
Z
X
0
X
*IPROPI 引脚在这些条件下不会输出比例电流。
8.1.3.2 功率损耗计算
对于具有高侧再循环功能的H 桥，每个FET 的功率损耗近似值计算如下：
2
• PHS1 = RDS(ON) × IL
• PLS1 = 0
• PHS2 = [RDS(ON) × IL 2 × (1 –D)] + [2 × VD × IL × tD × fPWM
]
• PLS2 = [RDS(ON) × IL 2 × D] + [VM × IL × tRF × fPWM
]
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对于估算反向负载电流的功率损耗，可采用相同的公式，仅将HS1 与HS2 和LS1 与LS2 互换。
在上面的公式中替换以下值：
• VM = 24 V
• IL = 4A
• RDS(ON) = 53mΩ
• D = 0.5
• VD = 1V
• tD = 300ns
• tRF = 70ns
• fPWM = 20kHz
每个FET 中的损耗可按以下公式计算：
PHS1 = 53mΩ× 42 = 0.848W
PLS1 = 0
PHS2 = [53mΩ× 42 × (1 –0.5)] + [2 × 1V × 4A × 300ns × 20kHz] = 0.472W
PLS2 = [53mΩ× 42 × 0.5] + [24 × 4A × 70ns × 20kHz] = 0.558W
静态电流损耗PQ = 24V × 4mA = 0.096W
PTOT = 2 × (PHS1 + PLS1 + PHS2 + PLS2) + PQ = 2 × (0.848 + 0 + 0.472 + 0.558) + 0.096 = 3.852W
8.1.3.3 结温估算
如果已知环境温度TA 和总功率损耗(PTOT)，则结温(TJ) 的计算公式为：
TJ = TA + (PTOT x RθJA
)
在一个符合JEDEC 标准的4 层PCB 中，采用DDW 封装时的结至环境热阻(RθJA) 为22.2°C/W。
假设环境温度为25°C，则采用DDW 封装时的结温计算如下：
TJ = 25°C + (3.852W x 22.2 °C/W) = 110.5 °C
(19)
如需更准确地计算该值，请考虑器件结温对FET 导通电阻的影响，如节8.1.1.2.2 和节8.1.2.3 所述。
顶部装有散热器的DDV 封装能够为两个有刷直流电机提供高达10A 的电流。
8.1.3.4 驱动单个有刷直流电机
可将DRV8962 的输出并联从而增加驱动电流。图8-7 显示了DRV8962 驱动单个有刷直流电机的原理图。
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nSLEEP
IN1
IN2
IN3
IN4
CPL
0.1
F
CPH
VCP
VM
EN1
EN2
1
F
EN3
EN4
+
0.01
F
Bulk
Controller
MODE
OCPM
PGND1
PGND2
DRV8962
IPROPI1
IPROPI2
IPROPI3
RIPROPI
PGND3
PGND4
IPROPI4
VCC
OUT1
OUT2
VREF
nFAULT
BDC
10 kΩ
OUT3
OUT4
DVDD
GND
1
F
图8-7. 使用DRV8962 驱动单个有刷直流电机
在此模式下，在将两个通道连接在一起之前，输出引脚后至少需要 30nH 至 100nH 的电感或铁氧体磁珠。这将有
助于防止由于并联通道不匹配（例如，不对称的 PCB 布局布线等）导致开关瞬态期间两个并联通道之间发生任何
击穿。
8.1.4 驱动热电冷却器(TEC)
热电冷却器(TEC) 的工作原理是珀耳帖效应。当在TEC 两端施加电压时，直流电流流经半导体的接合处，导致温
差。热量从 TEC 的一侧传递到另一侧，这会在 TEC 元件上产生“热”侧和“冷”侧。如果直流电流反向，则热
侧和冷侧会互换。
调制流经 TEC 的电流的一种常见方法是，使用 PWM 驱动并通过改变导通和关断占空比来改变平均电流。为实现
通过单电源进行加热和冷却，需要使用 H 桥拓扑。DRV8962 可以驱动两个 H 桥，从而以高达 5A 的电流双向驱
动两个TEC。还可以将一对半桥并联在一起，从而驱动电流高达10A 的单个TEC。
DRV8962 还具有精度为 ±3.5 % 的集成电流检测和电流检测输出(IPROPI)，无需在闭环控制拓扑中使用两个外部
分流电阻器，从而节省了物料清单成本和空间。图8-8 显示了连接至DRV8962 驱动器的两个TEC 的原理图。
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nSLEEP
INx
CPL
4
4
0.1
1
F
CPH
VCP
VM
ENx
MODE
OCPM
F
+
IPROPI1
0.01
F
Bulk
PGND1
PGND2
PGND3
PGND4
IPROPI2
RIPROPI
Controller
IPROPI3
IPROPI4
L
RIPROPI
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
DRV8962
C
L
VCC
VREF
nFAULT
C
L
10 kΩ
C
L
DVDD
GND
C
1
F
图8-8. 驱动两个TEC
图8-9 显示了使用更高电流驱动一个TEC 的原理图。
L
L
L
OUT1
OUT3
OUT4
C
C
C
TEC
L
OUT2
C
图8-9. 使用更高电流驱动一个TEC
连接至输出节点的 LC 滤波器将 DRV8962 的 PWM 输出转换为 TEC 两端的低纹波直流电压。需要使用滤波器来
尽可能减小纹波电流，因为快速瞬变（例如，方波电源）会缩短 TEC 的寿命。建议最大纹波电流小于最大电流的
10%。TEC 两端的最大温差随着纹波电流的增加而减小，其计算公式如下：
ΔT = ΔTMAX/(1 + N2)
(20)
其中，ΔT 是实际温差，ΔTMAX 是 TEC 数据表中指定的最大可能温差，N 是纹波和最大电流之间的比率。N 不
应大于0.1。
选择输入 PWM 频率时，需要在开关损耗与使用较小的电感器和电容器之间进行权衡。高 PWM 频率还意味着
TEC 两端的电压受到严格控制，并且LC 元件的成本可能更低。
二阶低通滤波器的传递函数如下所示：
H (jω) = 1/(1 –(ω/ω0)2 + jω/Qω0)
(21)
其中，
ω0 = 1/√(LC)，滤波器谐振频率
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Q = 品质因数
ω= DRV8962 输入PWM 频率
通常选择至少比PWM 频率低一个数量级的滤波器谐振频率。根据此假设，方程式20 可以简化为：
H（以dB 为单位）=–40 log (fS/f0)
其中，f 0 = 1/2π√(LC)，fS 是输入PWM 开关频率。
• 如果L = 10μH 且C = 22μF，则谐振频率为10.7kHz。
• 该谐振频率对应于100kHz 开关频率下的39dB 衰减。
• 对于VM = 48V 的情况，39dB 衰减意味着TEC 元件两端的纹波电压将大概为550mV。
• 因此，对于电阻为1.5Ω的TEC 元件，流经TEC 的纹波电流将为366mA。
• 在DRV8962 的5A 最大输出电流下，366mA 对应于7.32% 的纹波电流。
• 根据方程式20，这将导致TEC 元件的最大温差降低约0.5%。
根据电源电压和流经 TEC 元件的直流电流调整 LC 值。DRV8962 支持高达 200kHz 的输入 PWM 频率。在选择
输入PWM 频率之前，必须仔细考虑器件在任何给定环境温度下的功率损耗。
在某些基于 TEC 的加热和冷却系统中，实现闭合的电流环路非常重要。DRV8962 无需外部电流分流电阻器即可
实现这一点。内部电流镜用于监测每个半桥的电流，该信息可通过 IPROPI 引脚获得。微控制器可以根据IPROPI
引脚电压检测和调整PWM 占空比。驱动两个TEC 时，将对应半桥的IPROPI 引脚连接在一起，即可测量H 桥电
流。例如，在图 8-8 所示的原理图中，IPROPI1 和 IPROPI2 连接在一起，IPROPI3 和 IPROPI4 也连接在一起。
如图8-9 所示，仅驱动一个TEC 时，将所有IPROPI 引脚连接在一起。
此外，DRV8962 可以通过向器件提供外部电压基准 (VREF) 来调节电流调节跳闸点，从而在内部调节电流。然
后，电流环路将在H 桥（本体）内闭合。
8.1.5 驱动无刷直流电机
DRV8962 还可用于驱动三相无刷直流 (BLDC) 电机。DRV8962 支持对驱动 BLDC 电机所需的三个相位进行独立
控制。通过将相应的 EN 引脚接地，可在驱动 BLDC 电机时禁用 DRV8962 的四个半桥中的一个。显示了
DRV8962 驱动BLDC 电机的原理图。
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nSLEEP
CPL
0.1
1
F
IN1
IN2
IN3
CPH
VCP
VM
VM
IN4
F
EN1
EN2
EN3
EN4
+
0.01
F
Bulk
PGND1
PGND2
PGND3
PGND4
MODE
OCPM
VCC
VREF
IPROPI1
IPROPI2
Controller
RIPROPI1
DRV8962
L
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
RIPROPI2
M
L
IPROPI3
nFAULT
RIPROPI3
L
10 kΩ
DVDD
GND
1
F
图8-10. 使用DRV8962 驱动BLDC 电机
驱动BLDC 电机所需的三个半桥可由六路输入控制，即EN1、EN2、EN3 和IN1、IN2、IN3。
• 当EN1 为低电平时，OUT1 变为高阻抗，这样，电流可流经高侧和低侧FET 的内部体二极管。
• 当EN1 为高电平且IN1 为低电平时，OUT1 被驱动为低电平（低侧FET 被启用）。
• 当EN1 为高电平且IN1 为高电平时，OUT1 被驱动为高电平（高侧FET 被启用）。
• 同样，OUT2 和OUT3 也是如此。
• EN4 可以接地，从而永久禁用OUT4。
必须在输出引脚后连接至少 30nH 至 100nH 的电感或铁氧体磁珠。这将有助于防止由于通道间的不匹配（例如，
工艺变化、不对称的PCB 布局布线等）造成的任何击穿。
IPROPI 引脚输出的电流与流经每个半桥的高侧 FET 的电流成正比。最大额定电流下的 IPROPI 输出精度为 ±3.5
%。
IPROPI = IHS × AIPROPI
应将每个 IPROPI 引脚连接至一个接地的外部电阻器 (RIPROPI)，从而在 IPROPI 引脚上产生一个比例电压
(VIPROPI)。这样即可使用标准模数转换器(ADC) 将负载电流作为RIPROPI 电阻器两端的压降进行测量。
VIPROPI = IPROPI × RIPROPI
如果对电流检测精度有更高的要求，可以在 PGND 引脚和系统地之间放置外部检测电阻。外部检测电阻两端的压
降不应超过300mV。
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9 封装散热注意事项
9.1 DDW 封装
DDW 封装的散热焊盘安装在器件底部，从而提升器件的散热能力。散热焊盘必须在 PCB 上焊接良好，从而提供
数据表中指定的功率。有关更多详细信息，请参阅节11.1。
9.1.1 热性能
数据表指定的结至环境热阻 RθJA 主要用于比较各种驱动器或者估算热性能。不过，实际系统性能可能比此值更
好或更差，具体情况取决于 PCB 层叠、布线、过孔数量以及散热焊盘周围的铜面积。驱动器驱动特定电流的时间
长度也会影响功耗和热性能。本节介绍了如何设计稳态和瞬态温度条件。
本节中的数据是按如下标准仿真得出的：
HTSSOP（DDW 封装）
• 2 层PCB（尺寸114.3mm x 76.2mm x 1.6mm），标准FR4，1oz（35mm 铜厚度）或2oz 铜厚度。散热过孔
仅存在于散热焊盘下方（13 x 5 散热过孔阵列，1.1mm 间距，0.2mm 直径，0.025mm 铜镀层）。
– 顶层：HTSSOP 封装尺寸和铜平面散热器。顶层覆铜区在仿真中有所不同。
– 底层：接地层通过驱动器的散热焊盘下方的过孔进行热连接。底层铜面积随顶层铜面积而变化。
• 4 层PCB（尺寸114.3mm x 76.2mm x 1.6mm），标准FR4。外侧平面具有1oz（35mm 覆铜厚度）或2oz
覆铜厚度。内侧平面保持在1oz。散热过孔仅存在于散热焊盘下方（13 x 5 散热过孔阵列，1.1mm 间距，
0.2mm 直径，0.025mm 铜镀层）。
– 顶层：HTSSOP 封装尺寸和铜平面散热器。顶层铜面积在模拟中有所不同。
– 中间层1：GND 平面通过过孔热连接至散热焊盘。接地平面的面积随顶部覆铜面积的变化而变化。
– 中间层2：电源平面，无热连接。电源平面的面积随顶部覆铜面积的变化而变化。
– 底层：信号层通过来自顶部和内部GND 平面的过孔拼接进行热连接。底层散热焊盘的尺寸与顶层覆铜面积
相同。
图9-1 展示了DDW 封装的模拟电路板示例。表9-1 显示了每次仿真时使用的不同板尺寸。
图9-1. DDW PCB 模型顶层
表9-1. DDW 封装的尺寸A
铜面积(cm2)
尺寸A（mm）
19.79
2
4
26.07
8
34.63
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表9-1. DDW 封装的尺寸A (continued)
铜面积(cm2)
尺寸A（mm）
16
46.54
32
63.25
9.1.1.1 稳态热性能
“稳态”条件假设驱动器在很长一段时间内以恒定的RMS 电流工作。本部分中的图显示了RθJA 和ΨJB（结至电
路板特征参数）如何随 PCB 的铜面积、覆铜厚度和 层数而变化。铜面积越大、层数越多、铜平面越厚，RθJA 和
ΨJB 就越小，表明PCB 布局的热性能越强。
65
4 layer, 2 oz
4 layer, 1 oz
2 layer, 2 oz
2 layer, 1 oz
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
Copper Area (cm2)
图9-2. DDW 封装、PCB 结至环境热阻与覆铜面积间的关系
4
3.75
3.5
4 layer, 2 oz
4 layer, 1 oz
2 layer, 2 oz
2 layer, 1 oz
3.25
3
2.75
2.5
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
Copper Area (cm2)
图9-3. DDW 封装、结至电路板特征参数与覆铜面积间的关系
9.1.1.2 瞬态热性能
驱动器可能会遇到不同的瞬态驱动条件，导致大电流在短时间内流动。这些条件可能包括
• 转子最初静止时的电机启动。
• 电机输出之一的电源或接地短路且触发过流保护时的故障条件。
• 在有限的时间内为电机或螺线管短暂通电，然后再断电。
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对于这些瞬态情况，除了铜面积和覆铜厚度之外，驱动持续时间是影响热性能的另一个因素。在瞬态情况中，热
阻抗参数 ZθJA 表示结至环境热性能。本部分中的图展示了 DDW 封装的 1oz 和 2oz 铜布局的模拟热阻抗。这些
图表表明，短电流脉冲具有更好的热性能。对于更短的驱动时间，器件的裸片尺寸和封装决定了热性能。对于更
长的驱动脉冲，电路板布局布线对热性能的影响更大。这两个图表都显示了随着驱动脉冲持续时间的增加，层数
和覆铜区导致的热阻抗分裂曲线。可以将长脉冲视为稳态性能。
50
2 layer, 8 cm2
4 layer, 8 cm2
30
2 layer, 16 cm2
20
4 layer, 16 cm2
2 layer, 32 cm2
4 layer, 32 cm2
10
7
5
3
2
1
0.7
0.5
0.3
0.2
0.1
0.001 0.002 0.005 0.01 0.02
0.05 0.1
0.2 0.3 0.50.7 1
2
3
4 5 67810
20 30 50 70100 200300 500 1000
Pulse duration (s)
图9-4. 1oz 铜布局的DDW 封装结至环境热阻抗
50
2 layer, 8 cm2
4 layer, 8 cm2
2 layer, 16 cm2
4 layer, 16 cm2
2 layer, 32 cm2
4 layer, 32 cm2
30
20
10
7
5
3
2
1
0.7
0.5
0.3
0.2
0.1
0.001 0.002 0.005 0.01 0.02
0.05 0.1
0.2 0.3 0.50.7 1
2
3
4 5 67810
20 30 50 70100 200300 500 1000
Pulse duration (s)
图9-5. 2oz 铜布局的DDW 封装结至环境热阻抗
9.2 DDV 封装
DDV 封装旨在通过热界面化合物（例如，Arctic Silver 的 Ceramique、TIMTronics 413 等）直接连接至散热器。
散热器吸收来自 DRV8962 的热量并将热量传递到空气中。通过适当的热管理，该过程可以达到平衡，热量可以
持续从器件中传递出来。DDV 封装顶部散热器的概念图如图9-6 所示。
Heat Sink
Interface Compound
Device
PCB
图9-6. DDV 封装上的散热器
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安装散热器时必须小心，确保与散热焊盘接触良好，并且不要超过器件的机械应力，以免损坏。DDV 封装能够承
受高达90N 的负载。在生产中，建议施加小于45N 的负载扭矩。
RθJA 是结至环境空气的系统热阻。因此，它是一个系统参数，包含以下各项：
• DDV 封装的RθJC（结至外露焊盘的热阻）
• 热界面材料的热阻
• 散热器的热阻
RθJA = RθJC + 热界面电阻+ 散热器电阻
热界面材料的热阻可以通过外露金属封装的面积和制造商的面积热阻值（以°Cmm2/W 为单位）来确定。例如，
厚度为0.0254mm（0.001 英寸）的典型白色导热油脂的热阻为4.52°Cmm2/W。DDV 封装的外露面积为
28.7mm2。通过将面积热阻除以外露的金属面积，可以确定界面材料的热阻为0.157°C/W。
散热器热阻由散热器供应商预测，使用连续流动力学 (CFD) 模型建模或测量。以下是选择散热器时的各种重要参
数。
1. 热阻
2. 空气流量
3. 体积电阻
4. 散热片密度
5. 散热片间距
6. 宽度
7. 长度
热阻是一个随可用空气流量动态变化的参数。
空气流量通常以 LFM（线性英尺/分钟）或 CFM（立方英尺/分钟）为单位。LFM 是速度的量度，而 CFM 是体积
的量度。通常，风扇制造商使用 CFM，因为风扇的等级是根据其能调动的空气量来确定的。速度对于板级散热更
有意义，这就是大多数电源转换器制造商提供的降额曲线都使用它的原因。
通常，空气流量被归类为自然对流或强制对流。
• 自然对流是一种没有外部诱导型流动的情况，热传递取决于散热器周围的空气。辐射热传递的影响在自然对流
中非常重要，因为其大概占总散热量的25%。除非元件朝向附近较热的表面，否则必须对散热器表面进行喷涂
从而增强辐射。
• 当通过机械方式（通常是风扇或鼓风机）诱导空气流动时，就会发生强制对流。
热预算和空间有限，因而需选择特定类型的散热器，这一点非常重要。其中，散热器的体积意义重大。在给定流
动条件下，可以使用以下公式计算散热器的体积：
体积（散热器）= 体积电阻(Cm3°C/W)/热阻θSA (°C/W)
下表给出了体积电阻的大致范围：
可用空气流量
(LFM)
体积电阻
(Cm3°C/W)
NC
200
500–800
150–250
80–150
50–80
500
1000
散热器性能的下一个重要标准是宽度，其与散热器在垂直于空气流量的方向上的性能成线性正比。散热器的宽度
增加 2 倍、3 倍或 4 倍，散热能力就会增加 2 倍、3 倍或 4 倍。类似地，所用散热片长度的平方根与散热器在平
行于空气流量方向上的性能大致成正比。如果散热器的长度增加 2 倍、3 倍或 4 倍，则散热能力只会增加 1.4
倍、1.7 倍或2 倍。
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如果电路板空间足够，增加散热器的宽度（而不是散热器的长度）总是有益的。在实现实际正确的散热器设计之
前，这只是一个迭代过程的开始。
散热器必须在 IC 的每一端有机械支撑。这种安装方式可确保适当的压力，从而提供良好的机械、散热和电气接
触。散热器应连接到GND 或保持悬空。
9.3 PCB 材料推荐
建议使用 FR-4 玻璃环氧树脂材料，并在顶层和底层采用 2oz (70μm) 铜，从而提升热性能并增加 EMI 裕量（由
于PCB 布线电感较低）。
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10 电源相关建议
DRV8962 可在 4.5V 至 65V 的输入电压电源 (VM) 范围内正常工作。必须靠近 DRV8962 的 VM 引脚放置一个额
定电压为VM 的0.01µF 陶瓷电容器。此外，VM 上必须放置一个大容量电容器。
10.1 大容量电容
配备合适的局部大容量电容是系统设计中的一项重要因素。使用更多的大容量电容通常是有益的，但缺点是增加
了成本和物理尺寸。
所需的局部电容数量取决于多种因素，包括：
• 系统所需的最高电流
• 电源的电容和拉电流的能力
• 电源和系统之间的寄生电感大小
• 可接受的电压纹波
• 使用的电机类型（有刷直流、无刷直流、步进电机）
• 电机制动方法
电源和系统之间的电感将限制电源电流的变化速率。如果局部大容量电容太小，系统将以电压变化的方式对电流
不足或过剩电流作出响应。当使用足够的大容量电容时，电压保持稳定并且可以快速提供大电流。
数据表通常会给出建议值，但需要进行系统级测试来确定大小适中的大容量电容。
大容量电容的额定电压应高于工作电压，以便在电机向电源传递能量时提供裕度。
Parasitic Wire
Inductance
Motor Drive System
Power Supply
VM
+
Motor
Driver
+
œ
GND
Local
Bulk Capacitor
IC Bypass
Capacitor
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图10-1. 带外部电源的系统设置示例
10.2 电源
DRV8962 只需单个连接至VM 引脚的电源电压。
• VM 引脚为半桥提供电源。
• 内部稳压器为数字和低压模拟电路提供5 V 电源(DVDD)。不建议将DVDD 引脚用作外部电路的电压源。
• 可将外部低压电源连接至VCC 引脚，从而为内部电路供电。应在靠近VCC 引脚处放置0.1µF 去耦电容器，
从而在瞬态期间提供恒定电压。
• 此外，高侧栅极驱动需要的电压电源更高，该电源由需要外部电容器的内置电荷泵产生。
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11 布局
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11.1 布局指南
• 应使用推荐电容为0.01µF 且额定电压为VM 的低ESR 陶瓷旁路电容器将VM 引脚旁路至PGND 引脚。此类
电容器应尽可能靠近VM 引脚放置，并通过较宽的布线或接地平面与器件PGND 引脚连接。
• 应使用额定电压为VM 的大容量电容器将VM 引脚旁路至PGND。该元件可以是电解电容器。
• 必须在CPL 和CPH 引脚之间放置一个低ESR 陶瓷电容器。建议使用一个电容值为0.1µF、额定电压为VM
的电容器。将此组件尽可能靠近引脚放置。
• 必须在VM 和VCP 引脚之间放置一个低ESR 陶瓷电容器。建议使用一个电容值为1µF、额定电压为16V 的
电容器。将此组件尽可能靠近引脚放置。
• 使用低ESR 陶瓷电容器将DVDD 引脚旁路至接地。建议使用一个电容值为1µF、额定电压为6.3V 的电容
器。将此旁路电容器尽可能靠近引脚放置。
• 使用低ESR 陶瓷电容器将VCC 引脚旁路至接地。建议使用一个电容值为0.1µF、额定电压为6.3V 的电容
器。将此旁路电容器尽可能靠近引脚放置。
• 通常，必须避免电源引脚和去耦电容器之间的电感。
• DDW 封装的散热焊盘必须连接至系统地。
– 建议整个系统/电路板使用一个大的不间断单一接地平面。接地平面可在PCB 底层制成。
– 为了尽可能地减小阻抗和电感，在通过通孔连接至底层接地平面之前，接地引脚的布线应尽可能短且宽。
– 建议使用多个通孔来降低阻抗。
– 尽量清理器件周围的空间（尤其是在PCB 底层），从而改善散热。
– 连接至散热焊盘的单个或多个内部接地平面也有助于散热并降低热阻。
11.2 布局示例
按照DRV8962 EVM 的布局示例进行操作。可以从DRV8962EVM 产品文件夹下载设计文件。
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12 器件和文档支持
TI 提供大量的开发工具。下面列出了用于评估器件性能、生成代码和开发解决方案的工具和软件。
12.1 相关文档
• 德州仪器(TI)，如何使用DRV8xxx 驱动单极步进电机应用报告
• 德州仪器(TI)，计算电机驱动器的功耗应用报告
• 德州仪器(TI)，电流再循环和衰减模式应用报告
• 德州仪器(TI)，了解电机驱动器电流额定值应用报告
• 德州仪器(TI)，电机驱动器布局指南应用报告
• 德州仪器(TI)，半导体和IC 封装热指标应用报告
• 德州仪器(TI)，驱动TEC 应考虑哪些电机驱动器
12.2 接收文档更新通知
要接收文档更新通知，请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击订阅更新 进行注册，即可每周接收产品信息更
改摘要。有关更改的详细信息，请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。
12.3 支持资源
TI E2E™ 支持论坛是工程师的重要参考资料，可直接从专家获得快速、经过验证的解答和设计帮助。搜索现有解
答或提出自己的问题可获得所需的快速设计帮助。
链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范，并且不一定反映 TI 的观点；请参阅
TI 的《使用条款》。
12.4 商标
TI E2E™ is a trademark of Texas Instruments.
所有商标均为其各自所有者的财产。
12.5 静电放电警告
静电放电(ESD) 会损坏这个集成电路。德州仪器(TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理
和安装程序，可能会损坏集成电路。
ESD 的损坏小至导致微小的性能降级，大至整个器件故障。精密的集成电路可能更容易受到损坏，这是因为非常细微的参
数更改都可能会导致器件与其发布的规格不相符。
12.6 术语表
TI 术语表
本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。
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13 机械、封装和可订购信息
下述页面包含机械、封装和订购信息。这些信息是指定器件可用的最新数据。数据如有变更，恕不另行通知，且
不会对此文档进行修订。有关此数据表的浏览器版本，请查阅左侧的导航栏。
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13.1 卷带封装信息
REEL DIMENSIONS
TAPE DIMENSIONS
K0
P1
W
B0
Reel
Diameter
Cavity
A0
A0 Dimension designed to accommodate the component width
B0 Dimension designed to accommodate the component length
K0 Dimension designed to accommodate the component thickness
Overall width of the carrier tape
W
P1 Pitch between successive cavity centers
Reel Width (W1)
QUADRANT ASSIGNMENTS FOR PIN 1 ORIENTATION IN TAPE
Sprocket Holes
Q1 Q2
Q3 Q4
Q1 Q2
Q3 Q4
User Direction of Feed
Pocket Quadrants
卷带
宽度W1
(mm)
A0
(mm)
B0
(mm)
K0
(mm)
P1
(mm)
W
(mm)
Pin1
象限
卷带
直径(mm)
封装
类型
SPQ
器件
封装图
引脚
DRV8962DDWR
DRV8962DDVR
HTSSOP
HTSSOP
DDW
DDV
44
44
2500
2500
330
330
24.4
24.4
8.9
8.9
14.7
14.7
1.4
1.4
12
12
24
24
Q1
Q1
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TAPE AND REEL BOX DIMENSIONS
Width (mm)
H
W
L
SPQ
2500
2500
长度(mm)
367.0
宽度(mm)
367.0
高度(mm)
45.0
器件
封装类型
HTSSOP
HTSSOP
封装图
DDW
DDV
引脚
44
DRV8962DDWR
DRV8962DDVR
44
367.0
367.0
45.0
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PACKAGE OPTION ADDENDUM
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1-Apr-2023
PACKAGING INFORMATION
Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
DRV8962DDWR
PDRV8962DDWR
ACTIVE
ACTIVE
HTSSOP
HTSSOP
DDW
DDW
44
44
2500 RoHS & Green
2500 TBD
NIPDAU
Level-3-260C-168 HR
Call TI
-40 to 125
-40 to 125
DRV8962
Samples
Samples
Call TI
(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may
reference these types of products as "Pb-Free".
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.
(6)
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two
lines if the finish value exceeds the maximum column width.
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.
Addendum-Page 1
PACKAGE OPTION ADDENDUM
www.ti.com
1-Apr-2023
Addendum-Page 2
GENERIC PACKAGE VIEW
DDW 44
6.1 x 14, 0.635 mm pitch
PowerPAD TSSOP - 1.2 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE
This image is a representation of the package family, actual package may vary.
Refer to the product data sheet for package details.
4224876/A
www.ti.com
PACKAGE OUTLINE
DDW0044E
PowerPADTM TSSOP - 1.2 mm max height
S
C
A
L
E
1
.
2
5
0
PLASTIC SMALL OUTLINE
8.3
7.9
TYP
A
PIN 1 ID
AREA
42X 0.635
44
1
14.1
13.9
NOTE 3
2X
13.335
22
B
23
0.27
0.17
44X
6.2
6.0
0.1 C
SEATING PLANE
0.08
C A B
C
(0.15) TYP
3.80
2.96
SEE DETAIL A
22
23
EXPOSED
THERMAL PAD
0.25
8.00
7.16
45
1.2 MAX
GAGE PLANE
0 - 8
0.75
0.50
0.15
0.05
2X (0.6)
NOTE 5
2X (0.13)
NOTE 5
DETAIL A
TYPICAL
44
1
4226764/A 05/2021
PowerPAD is a trademark of Texas Instruments.
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. This dimension does not include mold flash, protrusions, or gate burrs. Mold flash, protrusions, or gate burrs shall not
exceed 0.15 mm per side.
4. Reference JEDEC registration MO-153.
5. Features may differ or may not be present.
www.ti.com
EXAMPLE BOARD LAYOUT
DDW0044E
PowerPADTM TSSOP - 1.2 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE
(5.2)
NOTE 9
SOLDER MASK
DEFINED PAD
(3.8)
SEE DETAILS
SYMM
44X (1.45)
44X (0.4)
1
44
42X (0.635)
(1.1)
TYP
45
SYMM
(8)
(14)
NOTE 9
(R0.05) TYP
(
0.2) TYP
VIA
23
22
METAL COVERED
BY SOLDER MASK
(1.1 TYP)
(7.5)
LAND PATTERN EXAMPLE
SCALE:6X
METAL UNDER
SOLDER MASK
SOLDER MASK
METAL
SOLDER MASK
OPENING
OPENING
0.05 MIN
AROUND
0.05 MAX
AROUND
SOLDER MASK
DEFINED
NON SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK DETAILS
NOT TO SCALE
4226764/A 05/2021
NOTES: (continued)
6. Publication IPC-7351 may have alternate designs.
7. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site.
8. This package is designed to be soldered to a thermal pad on the board. For more information, see Texas Instruments literature
numbers SLMA002 (www.ti.com/lit/slma002) and SLMA004 (www.ti.com/lit/slma004).
9. Size of metal pad may vary due to creepage requirement.
www.ti.com
EXAMPLE STENCIL DESIGN
DDW0044E
PowerPADTM TSSOP - 1.2 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE
(3.8)
BASED ON
0.125 THICK
STENCIL
44X (1.45)
44X (0.4)
1
44
42X (0.635)
45
SYMM
(8)
BASED ON
0.125 THICK
STENCIL
SEE TABLE FOR
DIFFERENT OPENINGS
FOR OTHER STENCIL
THICKNESSES
22
23
METAL COVERED
BY SOLDER MASK
SYMM
(7.5)
SOLDER PASTE EXAMPLE
PAD 45:
100% PRINTED SOLDER COVERAGE BY AREA
SCALE:6X
STENCIL
THICKNESS
SOLDER STENCIL
OPENING
0.1
4.25 X 8.94
3.80 X 8.00 (SHOWN)
3.47 X 7.30
0.125
0.15
0.175
3.21 X 6.76
4226764/A 05/2021
NOTES: (continued)
10. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
11. Board assembly site may have different recommendations for stencil design.
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