FOC驱动板学习笔记(一)——DRV8301

深入解析FOC驱动板的核心组件——DRV8301学习笔记（一）

在打造高性能无刷电机驱动板时，DRV8301无疑是一个值得信赖的选择。这款芯片提供了强大的供电方案，包括PVDD24V的主电源和VCC3.3V、5V转3.3V的LDO，满足了各种工作环境的需求。其亮点在于支持3.3V/5V接口，适应宽广的输入范围6-60V，具备1.5A的输出能力，并集成了一流的buck电源，简化了设计过程。

关键的接口引脚中，降压转换器的缺失是DRV8301与DRV8303的主要区别；RT_CLK，即外部时钟接口，需要配合205KΩ电阻进行稳定；COMP是环路补偿，确保了电路的稳定性和精度；VSENSE用于电压检测，帮助实时监控工作状态；PWRGD和nOCTW分别是热保护和过流/过温警告，确保系统的安全；nFAULT则提供了故障报告，便于故障排查。

使用时，部分信号可以通过硬件SPI进行编程，但需注意死区时间的设定。虽然DC_CAL和其他详细信息未在此概述，但推荐参考故障排查图以获取更全面的信息。当AL信号高时，设备会自动进行保护，通过外部MCU进行直流偏置校准。DRV8301内置两个高性能电流放大器，用于精确电流测量，通过DC_CAL或SPI进行校准，可减小偏置和漂移，支持4种可编程增益设置，输出3V偏置支持双向检测，REF电压为输出的一半。

GVDD是内部门驱动电压调节器，与地相连。CP1/2则是电荷泵供电，推荐使用47nF陶瓷电容。EN_GATE负责驱动和放大器的开启，需注意GVDD的过压处理。INH/L_A/B/C六路输入PWM与STM32f407VET6的TIM1/8相连，DVDD是内部3.3V供电，用于REF设置电流放大器偏置。电流放大器的输出SO1/2接56Ω电阻，AVDD提供6V模拟供电，而AGND则是模拟地引脚。PVDD1则为驱动、放大器和SPI通信提供电源，独立供电且PVDD2接地。

驱动MOS管部分，电路设计需谨慎，例如BST自举电容需选择耐压等级合适的，NMOS应选型VDS1.5~2倍于PVDD，强调ID电流大和RDS(ON)电阻小。SPI供电需与MCU电源保持一致，内部高侧MOSFET连接至buck电源。D1推荐使用肖特基或快回复二极管，耐压至少1.5-2倍PVDD，C10建议使用MLCC电容，L1则是屏蔽电感。BST_BK的buck自举电容同样需要注意耐压，PVDD2供电部分则采用0.1uF和4.7uF滤波，耐压需大于1.5倍PVDD。EN_BUCK的使能控制在1.2V以下时禁用，而SS_TR的软启动和跟踪功能则需连接外部电容。最后，所有地线连接到GND，并确保与PCB底部的热散设计紧密相连。遗憾的是，DRV8301的原理图并未提供，但通过上述关键信息，你已经对它的工作原理有了更深入的理解。

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