意法半导体L9369-TR门驱动器中文资料

一、型号与类型

L9369-TR是意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）生产的一款针对电动驻车制动（EPB）特定应用的汽车集成电路（IC）。该产品属于线性稳压器（LDO）类别中的门驱动器，具体为电子双路H桥预驱动器。L9369-TR以其独特的功能和设计，广泛应用于汽车电子系统中，特别是在电子驻车制动系统、电子稳定系统（ESC/ESP）、汽车电源管理及电机控制等领域。

　　厂商名称：ST意法半导体

　　元件分类：门驱动器

　　中文描述： 用于电子驻车制动的电子双路H桥预驱动器

　　英文描述： Automotive IC for a specific application of electric parking braking

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　　L9369-TR概述

　　L9369-TR是一款用于电动停车制动具体应用的汽车集成电路。它针对电动停车制动的具体应用，适用于电缆拉杆或电机齿轮单元（MGU）中的系统配置。其核心是两个H桥驱动级，用于驱动8个外部FET，用于后轮制动执行器。这些级是完全驱动的，可通过SPI进行配置，也可采用PWM控制模式，并有过流保护，可监测漏源和门源电压。同步的电机电压和电流采集是通过全差分放大器进行的，该放大器具有可编程的精确增益和低偏移，以及10个ADCΣ-Δ调制器。这套接口由4个GPIO引脚和一个按钮接口完成，允许在正常和睡眠模式下管理来自电子停车制动（EPB）按钮控制台的特定客户要求。

　　符合AEC-Q100标准

　　符合ISO26262的功能安全概念，双带隙参考

　　4个高压侧和低压侧栅极预驱动器，用于8个外部电源NFETsy，4个GPIO级

　　可编程阈值的过流保护

　　用于VDS监测、睡眠模式下的系统唤醒的可编程和NFET独立阈值

　　10个集成全差分放大器，具有低偏移、非常精确的增益和自检功能

　　32位，10MHz SPI，带CRC，用于内部设置、自检和诊断

　　完全驱动外部电源NFET，低至5.5V电池输入电压，看门狗

　　对主电源进行监控，对内部稳压器进行连续BIST

　　LQFP64封装，功能温度范围为-40至175°C

　　L9369-TR中文参数

　　制造商:STMicroelectronics

　　产品种类:门驱动器

　　产品:Driver ICs-Various

　　类型:High-Side,Low-Side

　　安装风格:SMD/SMT

　　封装/箱体:LQFP-64

　　激励器数量:2 Driver

　　输出端数量:2 Output

　　电源电压-最小:3.4 V

　　电源电压-最大:40 V

　　最小工作温度:-40 C

　　最大工作温度:+175 C

　　系列:L9369

　　L9369-TR引脚图

二、工作原理

L9369-TR的核心工作原理基于其双路H桥驱动器架构，该架构专为驱动后轮制动器执行器的8个外部场效应晶体管（FET）而设计。这些驱动器级通过串行外设接口（SPI）进行完全驱动和配置，并可在脉冲宽度调制（PWM）控制模式下工作。以下详细阐述其工作原理的几个关键方面：

1. 双路H桥驱动器：L9369-TR内部集成了两个H桥驱动器级，每个驱动器级都能独立控制后轮制动器执行器的四个FET，从而实现对制动器的精确控制。这种设计提高了系统的灵活性和可靠性。

2. SPI配置与PWM控制：通过SPI接口，用户可以方便地配置驱动器的各项参数，如输出电压、过流保护阈值等。同时，PWM控制模式允许对驱动器进行精细的功率调节，以满足不同工况下的制动需求。

3. 过流保护：为了防止因电流过大而损坏设备，L9369-TR内置了过流保护功能。该功能通过监控漏极-源极和栅极-源极电压来实现，一旦检测到过流情况，驱动器将自动调整输出或关闭以保护系统。

4. 电机电压与电流采集：L9369-TR通过全差分放大器实时采集电机的电压与电流信息，这些信息对于电机控制至关重要。全差分放大器具有可编程的精确增益和低偏移特性，以及10个ADC Σ-Δ调制器，确保了采集数据的准确性和稳定性。

5. LED驱动与电机速度传感器接口：该芯片还提供了两个可配置的HS/LS级，用于驱动LED阵列，并具有前馈调节功能。此外，还提供了两个电机速度传感器接口（MSS），用于从制动执行器获取位置反馈，从而实现对制动过程的实时监控和调整。

三、特点

1. 高集成度：L9369-TR集成了双路H桥驱动器、全差分放大器、ADC Σ-Δ调制器、LED驱动器及电机速度传感器接口等多种功能于一体，大大降低了系统设计的复杂性和成本。

2. 高精度与高可靠性：通过精确的增益控制、低偏移的全差分放大器以及可靠的过流保护机制，L9369-TR确保了电机控制的高精度和高可靠性。

3. 灵活配置：支持SPI接口配置和PWM控制模式，用户可以根据实际需求灵活调整驱动器的各项参数和工作模式。

4. 低功耗：支持睡眠模式和正常模式切换，以在低功耗和高性能之间实现最佳折衷。

5. 宽温度范围：采用LQFP64封装，功能温度范围为-40°C至175°C，适用于各种极端工作环境。

6. 符合安全标准：符合AEC-Q100标准和ISO26262的功能安全概念，为汽车电子系统的安全设计提供了有力保障。

四、应用领域

L9369-TR作为一款专为电动驻车制动设计的汽车集成电路，其应用领域十分广泛，主要包括以下几个方面：

1. 电子驻车制动系统（EPB）：L9369-TR是电子驻车制动系统的核心组件，适用于电缆拉杆或电机齿轮单元（MGU）中的系统配置。其双路H桥驱动器架构能够精确控制后轮制动器执行器，实现稳定可靠的驻车制动功能。

2. 电子稳定系统（ESC/ESP）：作为电子稳定系统的核心芯片之一，L9369-TR在检测和减少牵引力损失、防止车辆打滑方面发挥着重要作用。它广泛应用于高档车型特别是SUV车型中，提升了车辆的安全性和稳定性。

3. 汽车电源管理：在汽车电源管理系统中，L9369-TR的高精度和高可靠性特性使其成为电源控制场景中的优选芯片。它能够确保电源供应的稳定性和可靠性，为汽车电子系统的正常运行提供有力支持。

4. 电机控制：通过实时采集电机的电压与电流信息，L9369-TR在电机控制领域也展现出了其独特的优势。它可以精确控制电机的运行状态和输出功率，提高电机的运行效率和稳定性。

五、详细参数

L9369-TR作为一款高度集成的汽车门驱动器，其详细参数对于系统设计和性能评估至关重要。以下是一些关键的参数信息：

1. 供电电压（Vcc）：

• 典型值：5V（根据具体应用可能有所不同，但通常符合汽车标准电源电压范围）

• 允许范围：通常在3.3V至5.5V之间，具体取决于型号和版本

2. 输出电流能力：

• 每个H桥驱动器的最大输出电流（Iout）根据具体封装和散热条件而定，但一般设计足以驱动中等至大型功率的电机或执行器。

• 典型值可能在数安培至十安培之间，具体取决于外部FET的额定电流和散热设计。

3. PWM频率：

• 支持的PWM频率范围广泛，以满足不同应用的需求。

• 典型值可能在几百Hz至几十kHz之间，允许用户根据电机特性和系统响应需求进行调整。

4. ADC分辨率与采样率：

• 内置的ADC Σ-Δ调制器提供高精度的电机电压和电流采样。

• 分辨率和采样率根据具体设计而定，但通常足以满足实时电机控制和故障诊断的需求。

5. SPI接口：

• 支持标准的SPI通信协议，便于与微控制器或其他数字控制单元进行连接和数据交换。

• 时钟速率和数据速率根据具体应用和系统设计进行优化。

6. 温度范围：

• 工作温度范围广泛，从-40°C至+150°C（或根据封装类型有所不同），确保在各种极端环境条件下都能稳定工作。

• 存储温度范围通常更宽，以适应不同的物流和存储条件。

7. 封装与引脚配置：

• 采用LQFP64（或其他类似）封装，提供足够的引脚以满足所有功能需求。

• 引脚配置合理，便于PCB布局和布线，同时确保信号完整性和电磁兼容性。

8. 保护功能：

• 内置过流保护、过温保护、短路保护等多种保护功能，确保在异常情况下能够自动关闭或限制输出，防止设备损坏或安全事故发生。

9. 静态功耗与动态功耗：

• 静态功耗（在睡眠模式或待机模式下）非常低，有助于延长系统电池寿命。

• 动态功耗（在正常工作模式下）根据负载条件和输出电流而变化，但设计旨在保持较低的功耗水平以提高系统效率。

10. 电磁兼容性（EMC）与电磁干扰（EMI）：

• 符合相关EMC和EMI标准，减少对其他汽车电子系统的干扰，并能在电磁环境中稳定工作。

六、应用实例与优势

在实际应用中，L9369-TR以其卓越的性能和可靠性赢得了广泛的认可。以下是一个典型的应用实例：

在高端汽车的电子驻车制动系统中，L9369-TR被用作双路H桥预驱动器，直接控制后轮制动器执行器的电机。通过SPI接口与车辆的主控制单元（MCU）连接，L9369-TR接收来自MCU的控制信号和参数配置信息，并实时反馈电机的电压、电流和位置信息。在车辆需要驻车制动时，MCU通过PWM信号控制L9369-TR驱动电机执行制动操作；在需要释放制动时，则通过相应的控制逻辑实现制动力的释放。整个过程中，L9369-TR的高精度、高可靠性和灵活性确保了驻车制动系统的稳定性和安全性。

此外，L9369-TR还具备以下显著优势：

• 简化系统设计：高度集成的功能减少了外部元件的数量和复杂度，降低了系统设计的难度和成本。

• 提高系统性能：通过精确控制电机的运行状态和输出功率，提高了系统的响应速度和制动效率。

• 增强系统安全性：内置的多种保护功能和符合安全标准的设计确保了系统在各种工况下的安全性和可靠性。

• 易于扩展和维护：标准的SPI接口和可配置的参数设置使得系统升级和维护变得更加容易和灵活。

综上所述，L9369-TR作为一款专为汽车电子系统设计的门驱动器，以其卓越的性能、高可靠性和灵活性在电子驻车制动系统、电子稳定系统以及更广泛的汽车控制领域展现出了巨大的应用潜力和价值。