一、布局指南
应放置大容量电容器,以尽量减少通过电机驱动器装置的高电流路径的距离。连接金属迹线宽度应尽可能宽,连接PCB层时应使用多个通孔。这些做法最大限度地减少了电感,并允许大容量电容器输送高电流。
电荷泵、AVDD和VREF电容器等小值电容器应为陶瓷,并靠近器件引脚放置。
大电流设备输出应使用宽金属迹线。
为了减少大瞬态电流到小电流信号路径的噪声耦合和EMI干扰,应在PGND和AGND之间进行接地分区。TI建议将所有非功率级电路(包括热垫)连接到AGND,以减少寄生效应并提高设备的功耗。可选地,GND_BK可以拆分。确保接地通过网状连接或宽电阻器连接,以减少电压偏移并保持栅极驱动器性能。
器件热焊盘应焊接到PCB顶层接地平面。应使用多个通孔连接到大型底层接地平面。
为了提高热性能,请在PCB的所有可能层上最大限度地增加连接到热焊盘接地的接地面积。使用厚铜浇注可以降低结对空气的热阻,并改善管芯表面的散热。
通过接地分离将SWBUCK和FBBUCK迹线分开,以减少降压开关作为噪声耦合到降压外反馈回路中。尽可能加宽FBBUCK轨迹,以实现更快的负载切换。
二、布局示例图

三、热考虑因素
如前所述,DRV8316C具有热关断(TSD)功能。芯片温度超过150°C(最低)会禁用设备,直到温度降至安全水平。
设备进入热关机的任何趋势都表明功耗过大、散热不足或环境温度过高。
四、功耗
DRV8316C中的功率损耗包括待机功率损耗、LDO和Buck功率损耗、FET导通和开关损耗以及二极管损耗。FET导通损耗在DRV8316C的总功耗中占主导地位。在启动和故障条件下,输出电流远高于正常电流;记住要考虑这些峰值电流及其持续时间。总器件功耗是三个半桥中每个半桥的功耗加在一起。设备可以耗散的最大功率取决于环境温度和散热。请注意,RDS\_ONRDS_ON随着温度的升高而增加,因此随着设备的加热,功耗也会增加。在设计PCB和散热时考虑到这一点。
梯形控制和磁场定向控制的计算每个损失的方程总结如下:
