特點(diǎn)

•±3 A輸出電流

•寬電源電壓范圍：4.5 V–26 V

•高效率產(chǎn)生更少的熱量

•多個(gè)開(kāi)關(guān)頻率

–主/從同步

–開(kāi)關(guān)頻率高達(dá)1.2 MHz

•具有高PSRR的反饋功率級(jí)架構(gòu)降低了PSU要求

•單電源減少組件數(shù)量

•集成自我保護(hù)電路，包括過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱和短路，并提供錯(cuò)誤報(bào)告

•熱增強(qiáng)組件

–DAP（32針HTSSOP Pad down）

•–40°C至85°C環(huán)境溫度范圍

應(yīng)用

•電力線通信（PLC）驅(qū)動(dòng)程序

•熱電冷卻器（TEC）驅(qū)動(dòng)器

•激光二極管偏壓

•電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

•伺服放大器

說(shuō)明

DRV595是一款高效、大電流的功率驅(qū)動(dòng)器，非常適合驅(qū)動(dòng)4.5V至26V的系統(tǒng)中的各種負(fù)載。PWM操作和低輸出級(jí)導(dǎo)通電阻可顯著降低放大器的功耗。

DRV595高級(jí)振蕩器/PLL電路采用多個(gè)開(kāi)關(guān)頻率選項(xiàng)；這與主/從選項(xiàng)一起實(shí)現(xiàn)，使多個(gè)設(shè)備同步成為可能。

DRV595具有短路、熱、過(guò)壓和欠壓保護(hù)功能，可防止故障發(fā)生。故障被報(bào)告回處理器，以防止設(shè)備在過(guò)載情況下?lián)p壞。

簡(jiǎn)化應(yīng)用電路

系統(tǒng)框圖

典型特征

輸出濾波器注意事項(xiàng)

DRV595可用于驅(qū)動(dòng)TEC元件。用于這種應(yīng)用的典型電路有兩個(gè)反饋回路-一個(gè)用于恒流，另一個(gè)用于監(jiān)測(cè)溫度，并提供調(diào)節(jié)以保持激光二極管的恒定溫度。誤差放大器用于組合兩個(gè)反饋回路，以及來(lái)自系統(tǒng)的控制信號(hào)。誤差放大器的輸出隨后被送入DRV595。

需要使用一個(gè)輸出濾波器來(lái)防止過(guò)多的紋波到達(dá)TEC元件。有些TEC元件可能會(huì)被紋波損壞；使用TEC規(guī)范設(shè)計(jì)濾波器，以減少開(kāi)關(guān)波形，以防止TEC損壞。該濾波器還可減少耦合到TEC元件上的電噪聲量。

對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，一個(gè)二階巴特沃斯低通濾波器，截止頻率設(shè)置為幾千赫茲就足夠了。使用方程式2、方程式3和方程式4設(shè)計(jì)的過(guò)濾器示例見(jiàn)圖12。

二階巴特沃斯LPF傳遞函數(shù)

使用半電路分析

設(shè)備信息

典型應(yīng)用

啟動(dòng)順序

為確保通電時(shí)正常工作，在PVCC和AVCC穩(wěn)定后等待10ms，然后再使用模擬輸入，IN–和IN+。圖14展示了這個(gè)序列。

（1）、注意：PVCC斷言和AVCC斷言之間的時(shí)序關(guān)系并不重要。

增益設(shè)置和主/從

DRV595的增益由連接到增益/SLV控制引腳的分壓器設(shè)置。主或從模式也由同一引腳控制。內(nèi)部ADC用于檢測(cè)4種輸入狀態(tài)。前4個(gè)狀態(tài)分別將DRV595設(shè)置為主模式，增益分別為20、26、32、36 dB；后四個(gè)狀態(tài)將DRV595設(shè)置為從模式，增益分別為20、26、32、36 dB。增益設(shè)置在通電期間鎖定，在設(shè)備通電時(shí)無(wú)法更改。表1顯示了每種模式和增益組合的建議電阻值：

在主模式下，同步終端是輸出，在從模式下，同步終端是時(shí)鐘輸入的輸入。符合GVDD的TTL邏輯電平。

輸入阻抗

DRV595輸入級(jí)是一個(gè)全差分輸入級(jí)，輸入阻抗隨增益設(shè)置的變化而變化，增益為36 dB時(shí)為9 kΩ，增益為20 dB時(shí)為60 kΩ。表1列出了從最小增益到最大增益的值。輸入電阻值的公差為±20%，因此最小值將高于7.2 kΩ。

啟動(dòng)/關(guān)閉操作

DRV595采用了一種關(guān)閉操作模式，旨在將電源電流（Icc）降低到絕對(duì)最小水平，在不使用節(jié)能的情況下。當(dāng)放大器在使用中時(shí)，在正常操作期間，SDZ輸入端子應(yīng)保持在高位（請(qǐng)參閱觸發(fā)點(diǎn)規(guī)格表）。拉低SDZ將把輸出到Hi-Z，放大器進(jìn)入低電流狀態(tài)。不建議將SDZ保持?jǐn)嚅_(kāi)，因?yàn)榉糯笃鞯倪\(yùn)行是不可預(yù)測(cè)的。

GVDD供應(yīng)

GVDD電源用于為輸出全橋晶體管的柵極供電。它也可用于為增益/SLV分壓器供電。使用X5R陶瓷1μF電容器將GVDD與GND斷開(kāi)。GVDD電源不打算用作外部電源。建議使用電阻分壓器限制電流消耗，以獲得100 kΩ或更高的增益/SLV。

BSP和BSN電容器

全H橋輸出級(jí)僅使用NMOS晶體管。因此，他們需要引導(dǎo)電容器的高壓側(cè)的每一個(gè)輸出正確地打開(kāi)。必須從每個(gè)輸出端連接到相應(yīng)的自舉輸入端，質(zhì)量為X5R或更高的220 nF陶瓷電容器，額定電壓至少為16 V。（參見(jiàn)圖13中的應(yīng)用電路圖。）連接在BSx管腳和相應(yīng)輸出管腳之間的自舉電容器作為高側(cè)N溝道功率MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路的浮動(dòng)電源。在每個(gè)高壓側(cè)開(kāi)關(guān)周期中，自舉電容器將柵極到源極電壓保持在足夠高的水平，以保持高側(cè)mosfet的導(dǎo)通。

差分或單端輸入

放大器的差分輸入級(jí)可消除出現(xiàn)在通道兩條輸入線上的任何噪聲。要使用帶有差分源的DRV595，請(qǐng)將信號(hào)源的正極引線連接到IN+輸入端，將信號(hào)源的負(fù)極引線連接到IN–輸入端。要將DRV595與單端電源一起使用，請(qǐng)使用分壓器將IN-偏置至3.0V，并將單端信號(hào)應(yīng)用于IN+。

設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)

DRV595包含一套完整的保護(hù)電路，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)高效，并保護(hù)設(shè)備免受因短路、過(guò)載、過(guò)熱和欠壓而導(dǎo)致的永久性故障。如果根據(jù)下面的故障表檢測(cè)到錯(cuò)誤，F(xiàn)AULTZ引腳將發(fā)出信號(hào)：

短路保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能

DRV595具有輸出級(jí)短路引起的過(guò)電流保護(hù)。短路保護(hù)故障在FAULTZ引腳上報(bào)告為低狀態(tài)。當(dāng)短路保護(hù)閂鎖接通時(shí)，放大器輸出被切換到高阻抗?fàn)顟B(tài)。可通過(guò)循環(huán)SDZ引腳通過(guò)低狀態(tài)來(lái)清除閂鎖。

如果需要從短路保護(hù)閂鎖中自動(dòng)恢復(fù)，請(qǐng)將FAULTZ引腳直接連接至SDZ引腳。這允許FAULTZ引腳功能自動(dòng)驅(qū)動(dòng)SDZ引腳低電平，從而清除短路保護(hù)閂鎖。

熱防護(hù)

當(dāng)內(nèi)部模具溫度超過(guò)150°C時(shí)，DRV595上的熱保護(hù)可防止設(shè)備損壞。從設(shè)備到設(shè)備，該跳閘點(diǎn)有±15°C的公差。一旦模具溫度超過(guò)熱觸發(fā)點(diǎn)，設(shè)備進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)，輸出被禁用。這是鎖定故障。

熱保護(hù)故障在FAULTZ終端上報(bào)告為低狀態(tài)。

如果需要從熱保護(hù)閂鎖中自動(dòng)恢復(fù)，請(qǐng)將FAULTZ引腳直接連接到SDZ引腳。這允許FAULTZ引腳功能自動(dòng)驅(qū)動(dòng)SDZ引腳低電平，從而清除熱保護(hù)閂鎖。

DRV595調(diào)制方案

DRV595可以選擇在BD調(diào)制或1SPW調(diào)制下運(yùn)行；這是由MODSEL引腳設(shè)置的。

MODSEL=GND:BD調(diào)制

這是一種允許通過(guò)TEC負(fù)載的較小紋波電流的調(diào)制方案。每個(gè)輸出從0伏切換到電源電壓。在沒(méi)有輸入的情況下，輸出端和輸出端是同相的，因此負(fù)載中只有很少的電流或沒(méi)有電流。對(duì)于正輸出電壓，OUTP的占空比大于50%，OUTN小于50%。對(duì)于負(fù)輸出電壓，OUTP的占空比小于50%，OUTN大于50%。在整個(gè)開(kāi)關(guān)過(guò)程中，負(fù)載上的電壓保持在0V，降低了開(kāi)關(guān)電流，從而減少了負(fù)載中的任何I2R損耗。

MODSEL=高：1SPW調(diào)制

1SPW模式改變了常規(guī)的調(diào)制方式，以獲得更高的效率，紋波電流略有下降，并且在輸出濾波器的選擇上需要更多的注意。在1SPW模式下，輸出在怠速狀態(tài)下以約15%的調(diào)制工作。當(dāng)輸入信號(hào)被應(yīng)用時(shí)，一個(gè)輸出減少，一個(gè)增加。降低的輸出信號(hào)迅速地軌道到GND，此時(shí)所有的調(diào)制都通過(guò)上升的輸出發(fā)生。結(jié)果往往只有一個(gè)輸出是開(kāi)關(guān)。由于降低了開(kāi)關(guān)損耗，這種模式的效率得到了提高。每次輸出軌道接地時(shí)，每個(gè)半輸出端產(chǎn)生的輸出信號(hào)都具有不連續(xù)性。這可能會(huì)導(dǎo)致輸出濾波器出現(xiàn)響鈴，除非在選擇濾波器組件和所用濾波器類型時(shí)特別小心。

功耗和最高環(huán)境溫度

盡管DRV595比傳統(tǒng)的線性解決方案效率高很多，但是輸出晶體管通電阻上的功率降確實(shí)會(huì)在封裝中產(chǎn)生一些熱量，這可以通過(guò)方程式5計(jì)算得出：

例如，在最大輸出電流為3A，通電總電阻為60 mΩ時(shí)（TJ=25°C），封裝中消耗的功率為1.1 W。

使用方程式6計(jì)算最高環(huán)境溫度：

印刷電路板（PCB布局）

在規(guī)劃印刷電路板的布局時(shí)，必須小心謹(jǐn)慎。以下建議將有助于滿足EMC要求。

•去耦電容器-高頻去耦電容器應(yīng)盡可能靠近PVCC和AVCC端子。大型（100μF或更高）大容量電源去耦電容器應(yīng)放置在PVCC電源上的DRV595附近。本地高頻旁路電容器應(yīng)盡可能靠近PVCC引腳。這些蓋子可以直接連接到IC GND焊盤上，以獲得良好的接地連接?？紤]在芯片兩端的PVCC連接中添加一個(gè)小的、質(zhì)量好的低ESR陶瓷電容器，以及一個(gè)100 nF到1μF之間的更大的中頻電容器，這些電容器的質(zhì)量也很好。

•接地-PVCC去耦電容器應(yīng)連接至GND。所有接地應(yīng)連接在IC GND上，該接地應(yīng)用作DRV595的中央接地或星形接地。

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