JAJU941B August   2024  – May 2025 DRV8162 , INA241A , ISOM8710

 

  1.   1
  2.   説明
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 リファレンス デザインの概要
    2. 1.2 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計の考慮事項
      1. 2.2.1 ハードウェア設計
        1. 2.2.1.1 出力段ゲート ドライバ
          1. 2.2.1.1.1 ゲート ドライバ
          2. 2.2.1.1.2 保護機能
          3. 2.2.1.1.3 VGVDD の定義
          4. 2.2.1.1.4 ストラップ機能
        2. 2.2.1.2 出力段 FET
          1. 2.2.1.2.1 VGS と RDS(ON) との関係
        3. 2.2.1.3 相電流および電圧センシング
          1. 2.2.1.3.1 A 相および B 相の電流検出
          2. 2.2.1.3.2 C 相の電流検出
          3. 2.2.1.3.3 電圧検出
        4. 2.2.1.4 ホストプロセッサインターフェイス
        5. 2.2.1.5 ゲート ドライブのシャットダウン パス
        6. 2.2.1.6 システム診断測定
          1. 2.2.1.6.1 温度測定
        7. 2.2.1.7 システムの電源
          1. 2.2.1.7.1 12V レール
          2. 2.2.1.7.2 3.3V レール
      2. 2.2.2 ソフトウェア設計
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 DRV8162L
      2. 2.3.2 INA241A
      3. 2.3.3 AMC0106M05
      4. 2.3.4 TPSM861253
      5. 2.3.5 LMR38010
      6. 2.3.6 TMP6131
      7. 2.3.7 ISOM8710
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 ハードウェア要件
      1. 3.1.1 PCB の概要
      2. 3.1.2 ハードウェアの構成
        1. 3.1.2.1 前提条件
        2. 3.1.2.2 デフォルトの抵抗およびジャンパ構成
        3. 3.1.2.3 コネクタ
          1. 3.1.2.3.1 ホストプロセッサインターフェイス
    2. 3.2 テスト設定
    3. 3.3 テスト結果
      1. 3.3.1 パワー マネージメント
        1. 3.3.1.1 パワーアップ
        2. 3.3.1.2 パワーダウン
      2. 3.3.2 ゲート電圧と相電圧
        1. 3.3.2.1 20 VDC
        2. 3.3.2.2 48 VDC
        3. 3.3.2.3 60 VDC
      3. 3.3.3 デジタル PWM およびゲート電圧
      4. 3.3.4 相電流の測定
      5. 3.3.5 システムのテスト結果
        1. 3.3.5.1 熱解析
  10. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 デザイン ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 ツールとソフトウェア
    3. 4.3 ドキュメントのサポート
    4. 4.4 サポート・リソース
    5. 4.5 商標
  11. 5著者について
  12. 6改訂履歴

3.3.3 デジタル PWM およびゲート電圧

これらのテストでは、まずローサイドチャネルで PWM 信号と MOSFET ゲート電圧の間の伝搬遅延を測定し、次にハイサイドとローサイドのデジタル PWM 間のデッドタイムと MOSFET のゲート電圧を測定します。図 3-19 にテスト構成を示します。

TIDA-010956 デジタル PWM およびゲート電圧測定用のテスト構成図 3-19 デジタル PWM およびゲート電圧測定用のテスト構成

本システムでは、これらのテストにおいて 48V の VIN が使用され、モーターは開ループ制御で固定角度に設定されています。信号は C 相で測定し、すべての信号は GND を基準としています。

図 3-20 および図 3-21 に、ターンオン時 / ターンオフ時の伝搬遅延を示します。

TIDA-010956 ターンオン時の伝搬遅延図 3-20 ターンオン時の伝搬遅延
TIDA-010956 ターンオフ時の伝搬遅延図 3-21 ターンオフ時の伝搬遅延

ターンオン時の遅延の測定値は約 200ns、ターンオフ時の遅延の測定値は約 70ns です。ターンオン時の遅延は、DRV8162L で DT ピンと GND の間に 3.3kΩ RDT を接続して追加のデッドタイムを導入しているため、約 130ns 長くなっています。

図 3-22 と図 3-23 に、PWM 信号の 200ns のデッドタイムと、ハーフ ブリッジが Low から High にスイッチングしているときの (CL は CH2、CH は CH3) 対応するゲート電圧を示します。

TIDA-010956 正のシフト時の PWM 入力、DT = 200ns図 3-22 正のシフト時の PWM 入力、DT = 200ns
TIDA-010956 正のシフト時のゲート電圧、DT = 343ns図 3-23 正のシフト時のゲート電圧、DT = 343ns

ハイサイドゲート電圧とローサイドゲート電圧間のデッドタイムは、DRV8162L により約 340ns に延長されています。

図 3-24 と図 3-25 に、ハーフ ブリッジが High から Low に切り替わる様子を示します。RDT 設定により、デッドタイムも約 340ns に延長されています。

TIDA-010956 負のシフト時の PWM 入力、DT = 200ns図 3-24 負のシフト時の PWM 入力、
DT = 200ns
TIDA-010956 負のシフト時のゲート電圧、DT = 338ns図 3-25 負のシフト時のゲート電圧、
DT = 338ns

この DRV8162L により、自動的にデッド タイムが挿入されます。挿入されるデッド タイムは、RDT の値に応じて 20ns〜370ns の範囲で変化させることができます。詳細については、データシートをご覧ください。