Technical Article | Application of DR7808 in New Energy Vehicles
摘要
在当前新能源汽车产业迅猛发展的大潮中，中国汽车芯片的国产化进程显得尤为迫切和重要。随着国家对自主可控技术的高度重视和支持，电机预驱技术正经历着一场深刻的变革。从早期依赖分立元件和继电器的控制方式，到现在向高度集成化的IC解决方案转型，这一转变不仅响应了市场对更高性能、更低成本、更小尺寸、更高安全性和更多元化功能的需求，同时也符合国家推动产业链自主可控、提升关键核心技术的政策导向。
上海类比半导体技术有限公司（以下简称“类比半导体”或“类比”）作为国内领先的模拟及数模混合芯片设计商，成功设计并生产了DR7808预驱芯片，不仅在技术层面实现了重大突破，更在实际应用中展现出卓越的性能和可靠性。DR7808预驱芯片以其优化的集成度和增强的功能性，能够轻松应对当前汽车电子系统设计面临的挑战，同时高效满足客户在多样化应用场景下的具体需求。
关键词：
新能源汽车 | 电机预驱 | 电机驱动 | 集成IC | 多电机控制 | 技术创新
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八半桥电机驱动DR7808
应对电机驱动的前沿挑战
在新能源汽车领域，随着车辆电气化程度的加深，电机预驱技术面临着前所未有的挑战。传统电机控制方法，如分立元件与继电器的组合，逐渐显露出局限性，无法满足行业对高性能、成本效率、尺寸紧凑性、安全性和多功能性的新需求。在此背景下，类比半导体推出了DR7808八半桥电机驱动芯片，旨在解决行业痛点，推动技术进步。
与国际竞品相比，DR7808不仅全面覆盖了基础功能，更在支持4路PWM信号输入、过流保护阈值的精细化调节、高低边驱动模式的智能切换、上下管握手逻辑的强化以及离线诊断与在线电流检测等多个方面进行了深度优化和增强。这些创新设计，不仅满足了客户对灵活设计应用的追求，同时也确保了系统运行的稳定性和安全性。
表1 DR7808与国际主流竞品参数对照表
表2 DR7808的产品参数与硬件框架
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DR7808性能特点与技术创新
2.1
PWM4功能与应用：四路PWM驱动，覆盖更多应用场景
对于座椅记忆功能及其他需要协调四个电机同步工作的应用，DR7808的EN_PWM4引脚展现出了其独特的优势。通过巧妙地设置CSA_OC_SH寄存器中的HB6_PWM4_EN位，EN_PWM4可以转换成为第四个PWM输入，专门用于驱动HB6桥臂。这一设计突破了行业界限，显著区别于最大仅支持三个PWM通道的竞品，为多电机同步控制开辟了新的可能性。
如下示意图，我们简单概述了PWM正向控制与反向控制的配置流程及信号流向。通过将EN_PWM4引脚映射至HB6，HB6内的HS和LS可根据HB6_MODE寄存器的设定转换为有源MOSFET，进而实现PWM驱动下的正向与反向操作。当HB6由EN_PWM4信号驱动时，外部MOSFET的充电与放电过程受到精细化管理，而这一过程的静态电流则由ST_ICHG寄存器中的HB6ICHGST位精准调控。
值得注意的是，EN_PWM4引脚在默认状态下担任芯片使能的角色。一旦HB6_PWM4_EN位被激活，即使EN_PWM4引脚被拉低，芯片也不会随即进入禁用状态。正常应用下，可通过SPI配置重新HB6_PWM4_EN为低来复位EN_PWM4引脚为芯片使能。同时VDD电源下电或是看门狗超时，HB6_PWM4_EN将被复位，EN_PWM4引脚将重新承担起使能职责。随后，当EN_PWM4引脚再次被断言为低电平时，芯片将执行重置操作。为了确保系统的稳定性和可靠性，一个推荐的软件实践是在喂狗前连续读取0x00寄存器三次，若读取数据三次完全一致，则视为喂狗成功；相反，若未能满足这一条件，则需将EN_PWM4引脚设置为高电平状态，以防后续看门狗超时引发的意外重置。
图1 正向PWM操作示例
图2 反向PWM操作示例
2.2
栅极驱动与过流保护：精细调节与成本优化
DR7808芯片在栅极驱动电流调节与过流保护方面展现出卓越的性能。其过流保护门限覆盖了从0.075V至2V的宽泛范围，提供16档精细调节，这一设计显著优于竞品0.15V至2V的8档位调节范围，使DR7808得以在小电流应用领域展现出色的适应性和安全性。
不仅如此，DR7808每个栅极驱动器能够通过32个档位精确控制1.0mA至约100mA的电流变化，这一特性直接挑战了传统做法中通过在门级驱动回路中串接不同阻值电阻来改变边沿斜率，以减小MOS开启瞬间电流尖峰的做法。DR7808的这一创新设计无需额外电阻，减少了外围组件数量，从而降低了成本，简化了设计流程，同时也使得调试工作变得更加便捷。
DR7808芯片在栅极驱动器设计上实现了对有源MOSFET和续流MOSFET的充电与放电电流的精密控制，具体配置步骤如下：
初始化配置：首先，通过设置GENCTRL1寄存器中的REG_BANK位，确定即将访问的控制寄存器组。
有源MOSFET电流控制：
