電機驅(qū)動器的絕對最大額定值解析

本文將介紹與電機驅(qū)動器絕對最大額定值相關的內(nèi)容。雖然標題中有“電機驅(qū)動器”一詞，但絕對最大額定值的定義不僅僅限于電機驅(qū)動器，還適用于其他半導體元件。本文選擇電機驅(qū)動器絕對最大額定值這一課題，是為了正確理解絕對最大額定值的定義和含義，避免遇到麻煩。
絕對最大評分是多少？
為了保險起見，讓我們回顧一下絕對最大額定值的定義。原則上，半導體元件的術(shù)語定義遵循“JISC7032晶體管一般原理”。在這一通則中，“絕對最大額定值”的定義是“即使瞬間也不能超過的極限值，即任何兩項同時不能達到的極限值”。簡而言之，可以解釋為“無論時間多短，絕對不能超過絕對最大評級中任何一項的價值”。
電機驅(qū)動的絕對最大額定值
在電機驅(qū)動器的設計過程中，可能會詢問輸出電流是否為脈沖(即短時尖峰)，電流值是否瞬間超過絕對最大額定值。從我們上面回顧的絕對最大評級的定義來看，答案很明確：“沒有”。絕對最大額定值的“容差”或“瞬時”沒有爭議(有些項目規(guī)定了時間)。
我們來看一個電機驅(qū)動器IC絕對最大額定值的例子。下表摘自DC有刷電機內(nèi)置H橋電路的ROHM產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范。
在本例中，輸出電流的絕對最大額定值為3.0A，因此原則上不應超過該值，但其下方有一個名為“輸出電流(峰值)”的項目，注2。如果脈沖寬度小于1毫秒，占空比為20%，則絕對最大額定值為4A。如果上述脈沖沖量在規(guī)定范圍內(nèi)，可以允許；但如果超過了，無論如何都是不允許的。順便說一下，在這個例子中，有一個指定時間的輸出電流項目，但不是所有的電機驅(qū)動器IC都有這個項目。絕對最大額定值的項目因制造商和型號而異。
此外，3.0A輸出電流的絕對最大額定值標有注釋1:“不得超過Tjmax=150。這意味著僅從輸出電流來看，它能承受3.0A的電流，但實際流動的電流僅限于Tjmax低于150的情況。根據(jù)絕對最大額定值的定義，不得超過任何規(guī)定的項目。所以，有時候即使沒有達到絕對最大額定值，就像上面的例子一樣，一個電流和發(fā)熱量有相關性的項目也會受到另一個項目的限制。
當超過絕對最大額定值時
一般來說，超過絕對最大額定值可能導致特性和耐壓性能惡化甚至損壞，即使在此之后沒有立即發(fā)現(xiàn)異常，使用壽命也可能縮短。有些項目即使超出一點點也能造成立竿見影的傷害，但有些項目不能。即便如此，“反正只有一瞬間”的想法是不允許的。有時候，你可能會聽到這樣的說法“雖然不符合當前值是危險的，但是稍微超過溫度也是可以的”，但這不僅是沒有根據(jù)的，也是不理解絕對最大額定值的定義和目的的典型案例。
因此，如果在設計中超過了絕對最大額定值，有必要改進設計，采取措施將其保持在絕對最大額定值范圍內(nèi)，或者考慮使用能夠承受這一較高絕對最大額定值的部件或組件。
絕對最大額定值與推薦工作條件和標準值之間的關系
除了絕對最大額定值外，技術(shù)規(guī)范中還將給出“推薦工作條件”和“標準值”。為了更好的理解絕對最大評級，這兩項僅次于“定義”。也就是說，“即使給出了絕對最大額定值，它也只是一個允許值，而不是工作值和特征值的保證值。”
這是同一電機驅(qū)動IC的技術(shù)規(guī)范中給出的“推薦工況”。
就輸出電流(連續(xù))而言，推薦的最大工作條件為2.4A，小于3.0A的絕對最大額定值。這是用于確保規(guī)定特征值和預期可靠性的條件。
電源電壓示例中，絕對最大額定值為-0.2 V  ~ 36.0 V，推薦工況為8 V  ~ 28 V，以此為例可能更容易理解。8V的最小值表示當電源電壓低于8V時，電機驅(qū)動IC可能無法正常工作。當然，給電源加5V或者3.3V沒什么問題，但很可能IC就不行了。順帶一提，在電氣特性標準值中，電源電壓條件基本為24V，是推薦工況的標準值。
最后總結(jié)一下。包括電機驅(qū)動器在內(nèi)的絕對最大額定值簡單而嚴格，不得超過規(guī)定值。這不限于電機驅(qū)動IC，而是半導體元器件領域的常識。在設計和評估電機驅(qū)動器等時，需要確認各種可能條件下的實際工作情況，以及是否在絕對最大額定值范圍內(nèi)。而且需要確認是否符合推薦工況的一般原則，尤其是脈沖電壓和電流。