DRV8801A-Q1：集成DMOS全桥电机驱动器
作为面向汽车应用的高性能电机驱动方案，DRV8801A-Q1集成了H桥拓扑结构，适用于驱动有刷直流电机、步进电机绕组以及压电报警装置等多种负载。
核心特性
- 符合汽车级应用认证标准
- 输出导通电阻低至0.83Ω，提升效率
- 支持100% PWM占空比控制
- 工作电压范围6.5V至36V，适应多种电源环境
- 内置热增强型封装，适用于高密度电路布局
- 可配置的过电流检测机制
- 多重保护机制，包括欠压锁定、电源短路、接地短路及过温防护
- 通过nFAULT引脚提供故障状态指示
主要应用
- 车载门锁执行机构
- 车身控制模块
- 暖通空调系统致动器
- 压电警报装置
1.0 概述
DRV8801A-Q1是一款集成了全H桥结构的高效电机驱动芯片，能够驱动单个直流电机绕组或步进电机，同时适用于电磁阀等执行器。其PHASE与ENABLE控制接口设计简洁，便于与控制器系统集成。
该驱动器采用N沟道功率DMOS FET组成H桥结构，支持最高36V电压和±2.8A的峰值输出电流。内置电荷泵系统可为栅极驱动提供所需电压。
在系统空闲时，设备可通过nSLEEP引脚激活低功耗模式，以显著降低静态电流消耗。
集成的保护机制涵盖VBB欠压、电源/地短路、过温预警及停机等，故障信息通过nFAULT引脚输出。该器件采用16引脚WQFN封装，支持可湿翼工艺，并通过RoHS认证。
简化应用框图
2.0 详细说明
DRV8801A-Q1为有刷直流电机提供集成驱动方案。其整合了DMOS H桥拓扑、电流检测模块及保护电路，支持6.5V至36V输入电压范围，最大输出电流为2.8A。
PHASE和ENABLE接口用于控制电机的转速和方向，支持简单控制逻辑。
分流放大器输出由控制器读取以实现精确的电流采样。VPROPI输出电压为SENSE引脚电压的五倍。
低功耗睡眠模式可在电机不运行时有效降低系统能耗。
功能框图
3.0 功能详解
3.1 电源管理
nSLEEP控制输入用于在设备非使用状态下降低功耗。逻辑低电平下，多数内部电路（如电荷泵和电压轨）将被禁用；逻辑高电平恢复设备正常运行。为确保电荷泵稳定，切换后需等待1ms延迟再施加PWM信号。
3.2 桥式控制逻辑
DRV8801A-Q1通过两组控制模式实现对电机电流的精确控制。当电流接近零时，驱动输出进入高阻态以防止反向流动。
3.2.1 模式1
模式1决定使用快速衰减或慢速衰减模式，逻辑高电平代表低衰减状态。
3.2.2 模式2
模式2控制在缓慢衰减期间采用哪一组驱动器（高压侧或低压侧）。当模式1为高时，模式2生效。逻辑高电平启用高压侧再循环，逻辑低电平启用低压侧。
3.3 快速衰减同步整流
在快速衰减模式下，与主FET相对的FET被激活，电机电流不会反转。当电流接近零时，驱动器自动关闭。
3.4 慢速衰减同步整流（制动模式）
慢速衰减模式下，高低压侧驱动器同时导通，电流通过体二极管再循环。此模式适用于需要快速制动的应用。
① 驱动模式；② 快速衰减；③ 低压侧慢衰减；④ 高压侧慢衰减
图1：H桥运行模式
3.5 电荷泵设计
内部电荷泵用于生成高于VBB的电压，以驱动源极侧的DMOS栅极。CP1与CP2之间需连接0.1μF陶瓷电容用于泵浦，VCP与VBB之间也应连接相同容值的电容以储存能量。
3.6 电流检测
低值电阻连接在SENSE引脚与地之间，用于设置过流阈值并提供VPROPI信号。建议使用独立接地回路以减少IR压降影响。
当SENSE电压为零时，最大电流为2.8A，VPROPI输出为0V。正常负载下，电压应低于500mV。一旦电压达到过流阈值，H桥进入高阻状态。
过流跳闸时间由t（OCP）定义，设备将自动重试。公式1用于计算对应电流的电阻值：
公式1：电流与电阻关系
过流阈值不可超过I（OCP）。
图2：过电流控制时序
3.7 VPROPI 输出
VPROPI提供与电机电流成比例的模拟电压输出，便于通过ADC采集并用于微控制器的实时控制。
VPROPI与SENSE电压关系如下式所示：
公式2：VPROPI 与 SENSE 关系
为减少噪声干扰，推荐在VPROPI与ADC之间加入RC滤波网络。
图3：RC滤波电路
需要注意的是，在慢速衰减再循环过程中，VPROPI将下降至0V。
3.8 保护功能
DRV8801A-Q1具备全面的保护机制，包括欠压锁定、过电流和过温防护。
3.8.1 VBB欠压锁定（UVLO）
当VBB电压低于设定阈值时，H桥FET与电荷泵被禁用，但nFAULT不提供故障信号。电压恢复后，系统自动重启。
3.8.2 过电流保护（OCP）
设备持续监测高压侧与低压侧电流，检测短路故障。一旦识别到故障，H桥FET禁用，nFAULT拉低，并启动t（OCP）计时。在计时结束后，设备尝试恢复，若故障持续，则重复此过程。
3.8.3 超温警告（OTW）
当芯片温度超过设定阈值时，nFAULT拉低，提示过温状态。温度恢复正常后，nFAULT释放。
3.8.4 超温停机（OTS）
温度超过保护阈值时，H桥与电荷泵完全关闭，nFAULT保持低电平。温度恢复后，系统自动重启。
4.0 运行模式
DRV8801A-Q1在nSLEEP引脚为高电平时处于激活状态，所有功能模块正常运行。当nSLEEP为低时，设备进入低功耗睡眠模式，电荷泵与H桥被禁用。