矽力杰車規級多通道半橋驅動

汽車行業電動化和智能化的迅猛發展促使多路半橋驅動芯片在直流電機、LED和繼電器驅動以及高邊供電等域控器領域得到廣泛應用。ZCU要求多路半橋驅動芯片具備低失效率，高集成度等特點且帶有保護和診斷功能。

針對域控應用的上述要求，矽力杰推出SA521xx系列多通道半橋驅動芯片，該系列驅動器最多集成12路半橋，每路半橋都有獨立的過流保護，過壓保護等芯片防護功能，以及SPI診斷顯示。目前該系列芯片已達千萬級出貨量，且無任何失效故障反饋，是一款智能、安全、高效的驅動方案。

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產品簡介

矽力杰車規級SA521xx系列多通道半橋驅動芯片，有多種通道半橋輸出可供選擇。單路半橋，H橋，半橋并聯等多種帶載方式變換便于實現較寬范圍內的負載電流應用。該方案已應用在汽車熱管理系統中暖風空調風門驅動，域控制器中后視鏡調節/折疊，閱讀燈，氛圍燈，指示燈以及繼電器等驅動上。

矽力杰車規級半橋驅動選型表

SA521xx

多通道半橋驅動

◆6/8/12路半橋輸出

◆供電電壓范圍：4.5V~32V

◆低功耗模式

◆兼容5V/3.3V電源供電系統

◆ 支持5MHz SPI通訊

◆支持菊花鏈通信

◆ PWM可輸出頻率：80Hz,100Hz, 200Hz 和 2kHz，8位占空比分辨率

◆集成保護：過流保護，短路保護，開路負載檢測，欠壓保護，過壓保護和過溫保護

◆封裝：TSSOP24-E/QFN5x5-24

◆獲得汽車AEC-Q100 Grade 1認證

*以8路輸出為例

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驅動電機原理及波形

電機負載運行方式

SA521xx系列可使用半橋驅動，H橋驅動，半橋并聯驅動等方式驅動LED，繼電器或者直流電機，每個半橋獨立控制，以電機為例，可通過配置寄存器使SA521xx系列驅動電機負載運行在以下幾個方式：正轉，反轉，正轉滑行，反轉滑行，正轉剎車，反轉剎車。下圖為OUT1,OUT2驅動電機負載運行方式分解。

運行波形

圖示為OUT1, OUT2帶感性負載，配置成80Hz, 25%占空比的波形，續流方式左圖是有源續流（功率管溝道續流）, 右圖是無源續流（功率管體二極管續流）。波形平穩順滑，輸出頻率穩定，占空比精準，保證電機負載穩定運行。

另外，SA521xx系列也可以配置成其他的頻率（80Hz, 100Hz, 200Hz, 2kHz）和占空比（0%~100%）， 8位分辨率，這意味著占空比的精度可達1/255，約是0.4%。因此通過軟件合理配置占空比可實現電機的精準調速和LED調光，并且在啟動過程中，若功率管的開通時間小于功率管的過流保護濾波時間還可實現大負載電容條件下的軟啟動應用。

保護功能

SA521xx系列產品內部集成了多種保護功能：

過流保護模塊：檢測每個橋臂功率管的驅動電流，一旦超過電流保護閾值將自動關閉功率管。

過壓保護及欠壓保護模塊：監測輸入電壓值，一旦輸入電壓過高或者過低都會導致功率管停止輸出，但當電壓返回到正常范圍時，輸出又自動恢復。

過熱警報及過熱保護模塊：當產品溫度超過報警閾值，產品可通過SO引腳發出警報標志位，當產品溫度超過保護閾值，功率管會自動停止輸出，直到溫度降低又自動恢復。

開路監測模塊：在功率管處于激活狀態下可以檢測負載開路情況，一旦開路發生，相應的狀態寄存器會置位，是否關閉功率管可通過寄存器配置。

以上故障發生會觸發nFAULT引腳報警，下圖以過流保護為例闡釋其保護原理。