隨著工業(yè)自動(dòng)化與服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用的快速發(fā)展，機(jī)器人系統(tǒng)正朝著更高功率、更小體積和更強(qiáng)安全性方向演進(jìn)。從負(fù)載2kg的協(xié)作機(jī)器人到40kg以上的重型工業(yè)機(jī)型，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需在寬功率范圍（10W至≥4kW）內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效、低噪聲且符合功能安全要求的設(shè)計(jì)。TI德州儀器推出的DRV8162智能單半橋柵極驅(qū)動(dòng)器，為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)提供了高度集成的解決方案。

靈活可調(diào)的柵極驅(qū)動(dòng)能力

DRV8162采用IDRIVE?技術(shù)，提供16級(jí)可編程?hào)艠O拉電流（16–1024 mA）和灌電流（32–2048 mA），支持精細(xì)調(diào)節(jié)MOSFET的開通與關(guān)斷壓擺率。設(shè)計(jì)人員可通過公式估算所需驅(qū)動(dòng)電流：

相比傳統(tǒng)僅提供固定或少數(shù)檔位的柵極驅(qū)動(dòng)器，DRV8162無需外部柵極電阻即可實(shí)現(xiàn)精確控制，顯著減少BOM成本與PCB占位，尤其適用于空間受限的關(guān)節(jié)模組設(shè)計(jì)。

優(yōu)化布局，提升系統(tǒng)性能

DRV8162采用單半橋架構(gòu)，允許驅(qū)動(dòng)器緊鄰功率FET布局，有效縮短?hào)艠O回路走線。相較于三相集成驅(qū)動(dòng)方案，該設(shè)計(jì)可大幅降低寄生電感，抑制開關(guān)過程中的振鈴與電壓過沖，提升信號(hào)完整性并減少電磁干擾（EMI）。

此外，器件支持低至20ns的可編程死區(qū)時(shí)間，有助于：

擴(kuò)展PWM占空比范圍，提升電機(jī)可用電壓；

減少體二極管導(dǎo)通時(shí)間，降低導(dǎo)通損耗；

抑制電流畸變，改善聲學(xué)性能，降低可聞噪聲。

集成功能安全支持

在人機(jī)共存場(chǎng)景中，功能安全至關(guān)重要。DRV8162及其鎖存版本DRV8162L支持安全扭矩關(guān)斷（STO），符合IEC 61800-5-2標(biāo)準(zhǔn)。其分離電源架構(gòu)允許獨(dú)立控制柵極驅(qū)動(dòng)供電，在故障發(fā)生時(shí)可靠切斷電機(jī)扭矩輸出，防止意外啟動(dòng)。

TI參考設(shè)計(jì)TIDA-010956（48V, 4kW三相逆變器）展示了DRV8162L在高功率系統(tǒng)中的應(yīng)用，集成并聯(lián)FET、STO邏輯與單半橋驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)緊湊、高效且安全的驅(qū)動(dòng)方案。

總結(jié)

DRV8162通過可調(diào)IDRIVE、優(yōu)化布局靈活性與內(nèi)置安全功能，為從輕載協(xié)作機(jī)器人到高功率工業(yè)機(jī)型的廣泛應(yīng)用提供了統(tǒng)一的驅(qū)動(dòng)平臺(tái)。其高度集成特性不僅縮小了PCB尺寸，還提升了系統(tǒng)效率與可靠性，助力工程師加速下一代智能機(jī)器人系統(tǒng)的創(chuàng)新與部署。

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