汽车级智能栅极驱动器深度解析 | 连载05：PWM控制模式与死区时间管理技术

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PWM控制模式和死区时间管理技术，这是实现高效、可靠电机控制的关键。

PWM控制模式决定了如何将输入信号映射到半桥驱动器，而死区时间管理则确保安全的开关过程，防止直通电流。DRV871x-Q1在这两方面都提供了创新的解决方案，为汽车电子系统带来了显著的性能提升。

PWM控制模式深度解析

四种PWM输入模式概述

DRV871x-Q1提供四种PWM输入模式，适应不同的应用需求：

模式	名称	描述	应用场景
0	独立半桥模式	每个PWM输入控制一个半桥	多个独立负载控制
1	锁相半桥模式	PWM输入成对控制半桥	同步控制应用
2	H桥模式1	输入信号控制H桥	双向电机控制
3	H桥模式2	带死区时间的H桥控制	高频PWM应用

PWM模式通过SPI接口（S型号）或MODE引脚（H型号）配置：

SPI配置（S型号）：

DEVICE_CTRL寄存器(0x01)的PWM_MODE[1:0]位：
00: 独立半桥模式
01: 锁相半桥模式
10: H桥模式1
11: H桥模式2

硬件配置（H型号）：

MODE引脚电压电平：
0.8V: 独立半桥模式
1.8V: 锁相半桥模式
3.0V: H桥模式1
4.2V: H桥模式2

模式0：独立半桥模式

在独立半桥模式下，每个PWM输入控制一个半桥：

图1：独立半桥模式PWM映射示例

工作原理：

输入到输出映射：
IN1 → 半桥1
IN2 → 半桥2
IN3 → 半桥3
IN4 → 半桥4
​
对于DRV8718S-Q1（8通道）：
通过SPI配置HBx_PWM寄存器实现额外半桥的映射

控制逻辑：

PWM高电平：高侧MOSFET导通，低侧MOSFET关闭
PWM低电平：高侧MOSFET关闭，低侧MOSFET导通

应用场景：

• 多个独立负载控制

• 电磁阀控制

• LED照明控制

• 多通道开关控制

优势：

• 最大化通道利用率

• 简单直观的控制逻辑

• 灵活的负载配置

模式1：锁相半桥模式

在锁相半桥模式下，PWM输入成对控制半桥：