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
若能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)特定工作條件下的結(jié)溫,可以確保電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在安全的熱規(guī)格范圍內(nèi)運(yùn)行,防止過(guò)熱和潛在的損壞。這樣做不僅可以提高電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的可靠性和使用壽命,還可以通過(guò)防止與熱應(yīng)力相關(guān)的問(wèn)題來(lái)保持設(shè)計(jì)的性能水平。在計(jì)算電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的結(jié)溫時(shí),需要考慮幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù),例如環(huán)境溫度、功率耗散、熱阻、負(fù)載瞬態(tài)時(shí)間、有 PWM 或無(wú) PWM,等等。這些計(jì)算可以進(jìn)一步優(yōu)化相關(guān)設(shè)計(jì)的熱性能,例如進(jìn)行散熱器尺寸調(diào)整、氣流管理,以及確保器件能夠在集成熱關(guān)斷保護(hù)特性下運(yùn)行。
DRV824x-Q1 系列器件使用結(jié)溫估算計(jì)算器來(lái)確保電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在安全的熱限制下運(yùn)行。在特定瞬態(tài)情況下,可以參考 DRV824x-Q1 數(shù)據(jù)表中的瞬態(tài)熱阻表,并與熱量計(jì)算器配合使用。
圖 1-5 瞬態(tài)熱阻抗 (RθJA) 和電流能力 - 全橋使用此計(jì)算器時(shí),用戶(hù)輸入指定時(shí)間范圍內(nèi)所需的瞬態(tài)電流值,計(jì)算器即可輸出一幅結(jié)溫隨 MOSFET 功率耗散變化的圖。MOSFET 的功率耗散有兩個(gè)來(lái)源:MOSFET 導(dǎo)通時(shí)的傳導(dǎo)損耗和基于 PWM 的電流調(diào)節(jié)期間的開(kāi)關(guān)損耗。有關(guān)總功率耗散公式的更多詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱計(jì)算 H 橋或半橋驅(qū)動(dòng)器的功率耗散。
圖 1-6 結(jié)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(gè)內(nèi)部平面上使用了 1oz 銅。起始環(huán)境溫度為 85°C,瞬態(tài)電流能力是根據(jù)數(shù)據(jù)表中的傳導(dǎo)損耗(無(wú) PWM)估算的。
熱性能估算對(duì)于在不同的熱條件下保持可靠性和性能非常重要。如果結(jié)溫超過(guò)了過(guò)熱關(guān)斷閾值,則器件會(huì)超出安全運(yùn)行條件,必須降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)器工作電流以降低功率耗散并進(jìn)行有效的熱管理。這些估算值確定了電機(jī)驅(qū)動(dòng)器能夠在不過(guò)熱的情況下處理的最大電流。