電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的絕對最大額定值解析

本文將介紹與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器絕對最大額定值相關(guān)的內(nèi)容。雖然標(biāo)題中有“電機(jī)驅(qū)動(dòng)器”一詞，但絕對最大額定值的定義不僅僅限于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，還適用于其他半導(dǎo)體元件。本文選擇電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(xiǎn)起見，讓我們回顧一下絕對最大額定值的定義。原則上，半導(dǎo)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(xiàng)同時(shí)不能達(dá)到的極限值”。簡而言之，可以解釋為“無論時(shí)間多短，絕對不能超過絕對最大評級中任何一項(xiàng)的價(jià)值”。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絕對最大額定值
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)過程中，可能會(huì)詢問輸出電流是否為脈沖(即短時(shí)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(shí)”沒有爭議(有些項(xiàng)目規(guī)定了時(shí)間)。
我們來看一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC絕對最大額定值的例子。下表摘自DC有刷電機(jī)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(yīng)超過該值，但其下方有一個(gè)名為“輸出電流(峰值)”的項(xiàng)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(gè)例子中，有一個(gè)指定時(shí)間的輸出電流項(xiàng)目，但不是所有的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC都有這個(gè)項(xiàng)目。絕對最大額定值的項(xiàng)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(biāo)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(shí)際流動(dòng)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(xiàng)目。所以，有時(shí)候即使沒有達(dá)到絕對最大額定值，就像上面的例子一樣，一個(gè)電流和發(fā)熱量有相關(guān)性的項(xiàng)目也會(huì)受到另一個(gè)項(xiàng)目的限制。
當(dāng)超過絕對最大額定值時(shí)
一般來說，超過絕對最大額定值可能導(dǎo)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(xiàng)目即使超出一點(diǎn)點(diǎn)也能造成立竿見影的傷害，但有些項(xiàng)目不能。即便如此，“反正只有一瞬間”的想法是不允許的。有時(shí)候，你可能會(huì)聽到這樣的說法“雖然不符合當(dāng)前值是危險(xiǎn)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(shè)計(jì)中超過了絕對最大額定值，有必要改進(jìn)設(shè)計(jì)，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(biāo)準(zhǔn)值之間的關(guān)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(biāo)準(zhǔn)值”。為了更好的理解絕對最大評級，這兩項(xiàng)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(gè)允許值，而不是工作值和特征值的保證值。”
這是同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(yù)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(dāng)電源電壓低于8V時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC可能無法正常工作。當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)值中，電源電壓條件基本為24V，是推薦工況的標(biāo)準(zhǔn)值。
最后總結(jié)一下。包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在內(nèi)的絕對最大額定值簡單而嚴(yán)格，不得超過規(guī)定值。這不限于電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC，而是半導(dǎo)體元器件領(lǐng)域的常識(shí)。在設(shè)計(jì)和評估電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等時(shí)，需要確認(rèn)各種可能條件下的實(shí)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(rèn)是否符合推薦工況的一般原則，尤其是脈沖電壓和電流。