汽车级智能栅极驱动器深度解析 | 连载03：功能框图与工作模式详解

前言

在前两期连载中，我们分析了DRV871x-Q1的产品架构、引脚配置和电气特性。本期我们将深入探讨DRV871x-Q1的功能框图和工作模式，这是理解芯片内部工作机制的关键。

通过分析功能框图，我们能够清晰地了解各功能模块之间的关系和信号流向；通过工作模式分析，我们能够掌握芯片在不同应用场景下的配置方法。这些知识对于系统设计和故障排查都至关重要。

功能框图深度解析

DRV8718S-Q1功能框图

图1：DRV8718S-Q1 RVJ封装功能框图

DRV8718S-Q1是8通道版本，从功能框图中可以清晰地看到其主要功能模块：

1. SPI接口：提供数字化配置能力

2. PWM输入：4个PWM输入，通过映射控制8个半桥

3. 电荷泵系统：三倍电荷泵提供栅极驱动电压

4. 栅极驱动器：8个半桥驱动通道

5. 电流检测放大器：2个宽共模电流检测放大器

6. 保护电路：包括VDS监测、VGS监测、热保护等

7. 状态监测：故障状态报告和诊断功能

DRV8714S-Q1功能框图

图2：DRV8714S-Q1 RVJ封装功能框图

DRV8714S-Q1是4通道版本，与DRV8718S-Q1相比，主要区别在于：

• 半桥驱动器数量减少为4个

• 其他功能模块基本相同

DRV8714S-Q1 RHA封装功能框图

图3：DRV8714S-Q1 RHA封装功能框图

RHA封装是40引脚版本，相比56引脚版本，有以下特点：

• 引脚数量减少，但保留核心功能

• AREF引脚不存在，电流检测放大器参考电压由DVDD提供

• 布局更紧凑，适合空间受限应用

DRV8714H-Q1功能框图

图4：DRV8714H-Q1 RHA封装功能框图

DRV8714H-Q1是硬件接口版本，与SPI版本相比，主要区别在于：

• 取消SPI接口，改用模拟配置引脚

• 配置选项减少，但操作更简单

• 引脚功能复用，如DRVIVE、MODE、GAIN和VDS引脚

信号流分析

控制信号路径

从功能框图可以看出，控制信号的流向：

1. SPI接口版本：

   SPI接口 → 内部寄存器 → 控制逻辑 → 栅极驱动器

2. 硬件接口版本：

   PWM输入 → 输入滤波 → 模式解码 → 栅极驱动器
   模拟配置引脚 → 电平检测 → 参数设置

电源路径

电源系统的信号流向：

PVDD → 电荷泵第一级 → 电荷泵第二级 → 电荷泵第三级 → VCP
VCP