特點

•±3 A輸出電流

•寬電源電壓范圍：4.5 V–26 V

•高效率產生更少的熱量

•多個開關頻率

–主/從同步

–開關頻率高達1.2 MHz

•具有高PSRR的反饋功率級架構降低了PSU要求

•單電源減少組件數量

•集成自我保護電路，包括過壓、欠壓、過熱和短路，并提供錯誤報告

•熱增強組件

–DAP（32針HTSSOP Pad down）

•–40°C至85°C環(huán)境溫度范圍

應用

•電力線通信（PLC）驅動程序

•熱電冷卻器（TEC）驅動器

•激光二極管偏壓

•電機驅動器

•伺服放大器

說明

DRV595是一款高效、大電流的功率驅動器，非常適合驅動4.5V至26V的系統(tǒng)中的各種負載。PWM操作和低輸出級導通電阻可顯著降低放大器的功耗。

DRV595高級振蕩器/PLL電路采用多個開關頻率選項；這與主/從選項一起實現，使多個設備同步成為可能。

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

簡化應用電路

系統(tǒng)框圖

典型特征

輸出濾波器注意事項

DRV595可用于驅動TEC元件。用于這種應用的典型電路有兩個反饋回路-一個用于恒流，另一個用于監(jiān)測溫度，并提供調節(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反饋回路，以及來自系統(tǒng)的控制信號。誤差放大器的輸出隨后被送入DRV595。

需要使用一個輸出濾波器來防止過多的紋波到達TEC元件。有些TEC元件可能會被紋波損壞；使用TEC規(guī)范設計濾波器，以減少開關波形，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。

對于大多數應用，一個二階巴特沃斯低通濾波器，截止頻率設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設計的過濾器示例見圖12。

二階巴特沃斯LPF傳遞函數

使用半電路分析

設備信息

典型應用

啟動順序

為確保通電時正常工作，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展示了這個序列。

（1）、注意：PVCC斷言和AVCC斷言之間的時序關系并不重要。

增益設置和主/從

DRV595的增益由連接到增益/SLV控制引腳的分壓器設置。主或從模式也由同一引腳控制。內部ADC用于檢測4種輸入狀態(tài)。前4個狀態(tài)分別將DRV595設置為主模式，增益分別為20、26、32、36 dB；后四個狀態(tài)將DRV595設置為從模式，增益分別為20、26、32、36 dB。增益設置在通電期間鎖定，在設備通電時無法更改。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，同步終端是時鐘輸入的輸入。符合GVDD的TTL邏輯電平。

輸入阻抗

DRV595輸入級是一個全差分輸入級，輸入阻抗隨增益設置的變化而變化，增益為36 dB時為9 kΩ，增益為20 dB時為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/關閉操作

DRV595采用了一種關閉操作模式，旨在將電源電流（Icc）降低到絕對最小水平，在不使用節(jié)能的情況下。當放大器在使用中時，在正常操作期間，SDZ輸入端子應保持在高位（請參閱觸發(fā)點規(guī)格表）。拉低SDZ將把輸出到Hi-Z，放大器進入低電流狀態(tài)。不建議將SDZ保持斷開，因為放大器的運行是不可預測的。

GVDD供應

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。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橋輸出級僅使用NMOS晶體管。因此，他們需要引導電容器的高壓側的每一個輸出正確地打開。必須從每個輸出端連接到相應的自舉輸入端，質量為X5R或更高的220 nF陶瓷電容器，額定電壓至少為16 V。（參見圖13中的應用電路圖。）連接在BSx管腳和相應輸出管腳之間的自舉電容器作為高側N溝道功率MOSFET柵極驅動電路的浮動電源。在每個高壓側開關周期中，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mosfet的導通。

差分或單端輸入

放大器的差分輸入級可消除出現在通道兩條輸入線上的任何噪聲。要使用帶有差分源的DRV595，請將信號源的正極引線連接到IN+輸入端，將信號源的負極引線連接到IN–輸入端。要將DRV595與單端電源一起使用，請使用分壓器將IN-偏置至3.0V，并將單端信號應用于IN+。

設備保護系統(tǒng)

DRV595包含一套完整的保護電路，經過精心設計，使系統(tǒng)設計高效，并保護設備免受因短路、過載、過熱和欠壓而導致的永久性故障。如果根據下面的故障表檢測到錯誤，FAULTZ引腳將發(fā)出信號：

短路保護和自動恢復功能

DRV595具有輸出級短路引起的過電流保護。短路保護故障在FAULTZ引腳上報告為低狀態(tài)。當短路保護閂鎖接通時，放大器輸出被切換到高阻抗狀態(tài)。可通過循環(huán)SDZ引腳通過低狀態(tài)來清除閂鎖。

如果需要從短路保護閂鎖中自動恢復，請將FAULTZ引腳直接連接至SDZ引腳。這允許FAULTZ引腳功能自動驅動SDZ引腳低電平，從而清除短路保護閂鎖。

熱防護

當內部模具溫度超過150°C時，DRV595上的熱保護可防止設備損壞。從設備到設備，該跳閘點有±15°C的公差。一旦模具溫度超過熱觸發(fā)點，設備進入關機狀態(tài)，輸出被禁用。這是鎖定故障。

熱保護故障在FAULTZ終端上報告為低狀態(tài)。

如果需要從熱保護閂鎖中自動恢復，請將FAULTZ引腳直接連接到SDZ引腳。這允許FAULTZ引腳功能自動驅動SDZ引腳低電平，從而清除熱保護閂鎖。

DRV595調制方案

DRV595可以選擇在BD調制或1SPW調制下運行；這是由MODSEL引腳設置的。

MODSEL=GND:BD調制

這是一種允許通過TEC負載的較小紋波電流的調制方案。每個輸出從0伏切換到電源電壓。在沒有輸入的情況下，輸出端和輸出端是同相的，因此負載中只有很少的電流或沒有電流。對于正輸出電壓，OUTP的占空比大于50%，OUTN小于50%。對于負輸出電壓，OUTP的占空比小于50%，OUTN大于50%。在整個開關過程中，負載上的電壓保持在0V，降低了開關電流，從而減少了負載中的任何I2R損耗。

MODSEL=高：1SPW調制

1SPW模式改變了常規(guī)的調制方式，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%的調制工作。當輸入信號被應用時，一個輸出減少，一個增加。降低的輸出信號迅速地軌道到GND，此時所有的調制都通過上升的輸出發(fā)生。結果往往只有一個輸出是開關。由于降低了開關損耗，這種模式的效率得到了提高。每次輸出軌道接地時，每個半輸出端產生的輸出信號都具有不連續(xù)性。這可能會導致輸出濾波器出現響鈴，除非在選擇濾波器組件和所用濾波器類型時特別小心。

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會在封裝中產生一些熱量，這可以通過方程式5計算得出：

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

使用方程式6計算最高環(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，必須小心謹慎。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放置在PVCC電源上的DRV595附近。本地高頻旁路電容器應盡可能靠近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。考慮在芯片兩端的PVCC連接中添加一個小的、質量好的低ESR陶瓷電容器，以及一個100 nF到1μF之間的更大的中頻電容器，這些電容器的質量也很好。

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

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