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
1.5 熱性能估算
若能準(zhǔn)確預(yù)測特定工作條件下的結(jié)溫，可以確保電機(jī)驅(qū)動器在安全的熱規(guī)格范圍內(nèi)運行，防止過熱和潛在的損壞。這樣做不僅可以提高電機(jī)驅(qū)動器的可靠性和使用壽命，還可以通過防止與熱應(yīng)力相關(guān)的問題來保持設(shè)計的性能水平。在計算電機(jī)驅(qū)動器的結(jié)溫時，需要考慮幾個關(guān)鍵參數(shù)，例如環(huán)境溫度、功率耗散、熱阻、負(fù)載瞬態(tài)時間、有 PWM 或無 PWM，等等。這些計算可以進(jìn)一步優(yōu)化相關(guān)設(shè)計的熱性能，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)特性下運行。
DRV824x-Q1 系列器件使用結(jié)溫估算計算器來確保電機(jī)驅(qū)動器在安全的熱限制下運行。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 - 全橋使用此計算器時，用戶輸入指定時間范圍內(nèi)所需的瞬態(tài)電流值，計算器即可輸出一幅結(jié)溫隨 MOSFET 功率耗散變化的圖。MOSFET 的功率耗散有兩個來源：MOSFET 導(dǎo)通時的傳導(dǎo)損耗和基于 PWM 的電流調(diào)節(jié)期間的開關(guān)損耗。有關(guān)總功率耗散公式的更多詳細(xì)信息，請參閱計算 H 橋或半橋驅(qū)動器的功率耗散。
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 PWM）估算的。
熱性能估算對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)溫超過了過熱關(guān)斷閾值，則器件會超出安全運行條件，必須降低電機(jī)驅(qū)動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)動器能夠在不過熱的情況下處理的最大電流。