JAJSJT0B August   2022  – October 2023 DRV8962

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 改訂履歴
  6. 5 ピン構成および機能
  7. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 代表的な特性
  8. 7 詳細説明
    1. 7.1  概要
    2. 7.2  機能ブロック図
    3. 7.3  機能説明
    4. 7.4  独立のハーフブリッジ動作
    5. 7.5  電流検出と電流レギュレーション
      1. 7.5.1 電流検出とフィードバック
      2. 7.5.2 外付け抵抗による電流検出
      3. 7.5.3 電流レギュレーション
    6. 7.6  チャージ･ポンプ
    7. 7.7  リニア電圧レギュレータ
    8. 7.8  VCC 電圧電源
    9. 7.9  ロジック・レベル・ピンの図
    10. 7.10 保護回路
      1. 7.10.1 VM 低電圧誤動作防止 (UVLO)
      2. 7.10.2 VCP 低電圧誤動作防止 (CPUV)
      3. 7.10.3 ロジック電源パワーオン・リセット (POR)
      4. 7.10.4 過電流保護 (OCP)
      5. 7.10.5 サーマル・シャットダウン (OTSD)
      6. 7.10.6 nFAULT 出力
      7. 7.10.7 フォルト条件のまとめ
    11. 7.11 デバイスの機能モード
      1. 7.11.1 スリープ・モード
      2. 7.11.2 動作モード
      3. 7.11.3 nSLEEP リセット・パルス
      4. 7.11.4 機能モードのまとめ
  9. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
      1. 8.1.1 ソレノイド負荷の駆動
        1. 8.1.1.1 ソレノイド・ドライバの代表的なアプリケーション
        2. 8.1.1.2 熱に関する計算
          1. 8.1.1.2.1 電力損失の計算
          2. 8.1.1.2.2 接合部温度の推定
        3. 8.1.1.3 アプリケーション特性の波形
      2. 8.1.2 ステッパ・モーターの駆動
        1. 8.1.2.1 ステッパ・ドライバの代表的なアプリケーション
        2. 8.1.2.2 電力損失の計算
        3. 8.1.2.3 接合部温度の推定
      3. 8.1.3 ブラシ付き DC モーターの駆動
        1. 8.1.3.1 ブラシ付き DC ドライバの代表的なアプリケーション
        2. 8.1.3.2 電力損失の計算
        3. 8.1.3.3 接合部温度の推定
        4. 8.1.3.4 単一のブラシ付き DC モーターの駆動
      4. 8.1.4 熱電冷却器 (TEC) の駆動
      5. 8.1.5 ブラシレス DC モータの駆動
  10. 9 パッケージの熱に関する考慮事項
    1. 9.1 DDW パッケージ
      1. 9.1.1 熱性能
        1. 9.1.1.1 定常状態熱性能
        2. 9.1.1.2 過渡熱性能
    2. 9.2 DDV パッケージ
    3. 9.3 PCB 材料に関する推奨事項
  11. 10電源に関する推奨事項
    1. 10.1 バルク容量
    2. 10.2 電源
  12. 11レイアウト
    1. 11.1 レイアウトのガイドライン
    2. 11.2 レイアウト例
  13. 12デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 12.1 関連資料
    2. 12.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 12.3 サポート・リソース
    4. 12.4 商標
    5. 12.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 12.6 用語集
  14. 13メカニカル、パッケージ、および注文情報
    1. 13.1 テープおよびリール情報

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

9.2 DDV パッケージ

DDV パッケージは、熱インターフェイス・コンパウンドをはさんでヒートシンクと直接接続するように設計されています (例：Arctic Silver の Ceramique、TIMTronics 413 など)。ヒートシンクは DRV8962 からの熱を吸収し、空気に伝達します。適切な熱管理を行えば、このプロセスは平衡状態になり、デバイスから熱を継続的に伝達できます。DDV パッケージの上にあるヒートシンクの概念図を、図 9-6 に示します。

GUID-20220604-SS0I-9W5B-0TT4-VSP9JSMN8NQT-low.svg図 9-6 DDV パッケージ上のヒートシンク

ヒートシンクを取り付けるときは、損傷を避けるため、サーマル・パッドとの適切な接触を確保し、部品の機械的ストレス能力を超えないように注意する必要があります。DDV パッケージは、最大 90 ニュートンの負荷に耐えられます。製造時には、45 ニュートンを超える負荷トルクが適用されないようにすることをお勧めします。

RθJA は、接合部と周囲の空気との間のシステム熱抵抗です。このため、このシステム・パラメータには次の成分があります。

  • DDV パッケージの RθJC (接合部から露出パッドまでの熱抵抗)

  • 熱インターフェイス材料の熱抵抗

  • ヒートシンクの熱抵抗

RθJA = RθJC + 熱インターフェイス抵抗 + ヒートシンク抵抗

サーマル・インターフェイス材質の熱抵抗は、露出した金属パッケージの面積と、面積の熱抵抗に関するメーカーの値 (℃mm2/W で表されます) から決定できます。たとえば、厚さ 0.0254mm (0.001 インチ) の層を持つ標準的な白色熱グリースの熱抵抗は 4.52℃mm2/W です。DDV パッケージの露出面積は 28.7mm2 です。面積ごとの熱抵抗を、露出した金属の面積で除算すると、インターフェイス材料の熱抵抗は 0.157℃/W と算出されます。

ヒートシンクの熱抵抗は、ヒートシンクのベンダによって予測され、連続的なフロー・ダイナミクス (CFD) モデルを使用してモデル化、または測定されます。ヒートシンクを選択するとき重要な各種パラメータを、以下に示します。

  1. 熱抵抗
  2. 気流
  3. 容積抵抗
  4. フィン密度
  5. フィン間隔
  6. 幅
  7. 長さ

熱抵抗は、存在する気流に応じて動的に変化するパラメータの 1 つです。

気流は通常、LFM (リニア・フィート / 分) または CFM (立方フィート / 分) 単位で測定されます。LFM は速度の測定値で、CFM は体積の測定値です。ファンは送出できる空気の量に従って定格が規定されているため、ファンのメーカーは通常 CFM を使用します。速度は、基板レベルでの熱除去において有意義です。このため、ほとんどのパワー・コンバータ・メーカーが提供するディレーティング曲線は、この数値を使用しています。

通常、気流は自然対流と強制対流に分類されます。

  • 自然対流とは、外部から誘導される流れがない状況で、熱の伝達はヒートシンク周囲の空気に依存します。自然対流では、放射熱伝達の影響が非常に重要です。総放熱量の約 25% を放射熱伝達が占める可能性があります。部品が近くのより高熱な表面に向けられていない限り、放射を強化するためにヒートシンクの表面を塗装することは不可欠です。

  • 強制対流は、機械的な手段、通常はファンやブロワによって空気の流れが誘導されるときに発生します。

熱予算と空間が限られているときは、特定のタイプのヒートシンクを選択することが非常に重要です。この場合、ヒートシンクの体積が関係します。特定のフロー条件について、ヒートシンクの体積を次の式で求めることができます。

体積 (heatsink)=体積抵抗 (Cm3 ℃/W)/熱抵抗 θSA (℃/W)

体積抵抗の近似範囲を、次の表に示します。

利用可能な気流
(LFM)		体積抵抗
(Cm3 ℃/W)
NC500～800
200150～250
50080～150
100050～80

ヒートシンクの性能に関する次の重要な基準は幅です。幅は気流に垂直な方向で測定され、ヒートシンクの性能に比例します。ヒートシンクの幅が 2、3、4 倍に増加すると、放熱能力も 2、3、4 倍になります。同様に、使用されるフィンの長さの平方根は、気流と同じ方向におけるヒートシンクの性能にほぼ比例します。ヒートシンクの長さが 2、3、4 倍に増加すると、放熱能力は 1.4、1.7、2 倍だけ増加します。

基板に十分なスペースがあれば、ヒートシンクの長さよりも幅を広げたほうが有益です。これは、プロセスの開始にすぎません。実際のヒートシンクの正しい設計を完成させるには、この後で繰り返しプロセスを行う必要があります。

ヒートシンクは、IC の両端で機械的に支持する必要があります。この実装により、機械的、熱的、電気的に良好な接触のための正しい圧力が保証されます。ヒートシンクは GND に接続するか、フローティングのままにします。