DRV8701_测试 | 验证板

项目功能
本验证板基于DRV8701设计，具备以下核心功能及应用场景：

单H桥电机驱动：驱动4个外部N-MOSFET，构成完整H桥，可驱动一个12V-24V有刷直流电机，支持正转、反转、刹车和滑行模式。

可编程电流调节：通过集成电流检测放大器与PWM斩波功能，实现电机峰值电流的设定与限制，有效抑制启动浪涌。

灵活栅极驱动配置：通过单个外部电阻，可对拉电流（6-150mA）和灌电流（12.5-300mA）进行5级调节，以优化MOSFET开关性能与EMI。

集成电源管理：板载DRV8701生成的4.8V（AVDD）和3.3V（DVDD）稳压输出，可为外部逻辑电路或传感器供电。

低功耗管理：支持通过nSLEEP引脚进入睡眠模式，大幅降低静态功耗。

项目参数
主控芯片：TI DRV8701 (可选择DRV8701E或DRV8701P版本)。

电源输入 (VM)：5.9V - 45V DC，推荐12V-24V用于电机驱动。

逻辑接口电平：兼容1.8V, 3.3V, 5V。

栅极驱动电压 (VGS)：典型值9.5V。

电流检测：支持外部检流电阻，放大器增益20 V/V。

集成LDO输出：

AVDD: 4.8V @ 最大30mA

DVDD: 3.3V @ 最大30mA

待机功耗：睡眠模式典型值10μA。

控制接口：

PH/EN模式：PH引脚控制电流方向（电机转向），EN引脚接收PWM信号控制电机速度/使能。

PWM模式：IN1和IN2引脚接收两路PWM信号，通过其组合（01，10，11，00）控制转向、刹车和滑行。

通过板载跳帽选择模式。

电流检测与调节：在H桥的下管与地之间接入精密检流电阻（Rsense）。其两端压降经DRV8701内部放大器放大后，通过SPx、SNx引脚输出。此信号可被MCU的ADC读取用于监控，同时芯片内部将其与设定的参考阈值比较，实现固定关断时间的PWM电流斩波（Chopper）控制。

栅极驱动强度配置：在DRIVE引脚与地之间连接一颗电阻（R_drive），根据数据手册曲线选择，以设定栅极驱动的拉/灌电流大小。

保护电路：所有保护功能由芯片内部实现。当触发任何保护时，nFAULT引脚会被拉低，可连接至MCU GPIO或LED进行指示。

注意事项
散热：驱动大电流时，外部MOSFET和检流电阻会产生大量热量，必须配备足够的散热器或采用大面积铺铜。

栅极电阻：Rg的选择至关重要。阻值过大会增加开关损耗，过小可能导致栅极振荡和EMI问题。建议根据MOSFET的Qg和驱动电流能力计算。

电源去耦：在VM引脚和芯片的AVDD、DVDD引脚附近，必须放置足够且贴近引脚的低ESR/ESL电容（如陶瓷电容），以提供瞬态电流并抑制噪声。

电流检测：检流电阻Rsense的功率额定值必须大于 I_peak^2 * Rsense。布局时需采用开尔文连接（Kelvin Connection）以获得准确测量。

地线分离：推荐将大功率地（电机电流、VM返回路径）与信号地（芯片逻辑部分、MCU）进行单点连接，以避免噪声干扰。

上电顺序：确保逻辑电压先于或与VM电压同时建立，避免逻辑引脚悬空。

故障恢复：部分保护（如TSD）为锁存型，需要触发nSLEEP或重新上电才能清除。