電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的絕對最大額定值解析

本文將介紹電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的絕對最大額定值相關(guān)的內(nèi)容。盡管標(biāo)題中有“電機(jī)驅(qū)動(dòng)器”字樣，但是絕對最大額定值的定義不僅局限于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，同樣適用于其他半導(dǎo)體元器件等更大范圍。本文之所以選取了電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的絕對最大額定值這個(gè)主題，是為了通過正確理解絕對最大額定值的定義和意圖來避免麻煩。

什么是絕對最大額定值？

為了保險(xiǎn)起見，我們先來回顧一下絕對最大額定值的定義。關(guān)于半導(dǎo)體元器件的術(shù)語定義，原則上遵循“JIS C 7032 晶體管通則”。在該通則中對“絕對最大額定值”的定義是“即使瞬時(shí)也不允許超過的極限值，是不允許有任何兩個(gè)項(xiàng)目同時(shí)達(dá)到的極限值”。簡而言之，可以解釋為“無論時(shí)間有多短，絕對不能超過絕對最大額定值中的任何項(xiàng)目的值”。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的絕對最大額定值

在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)過程中，可能會被問及是否會流過輸出電流為脈沖狀（即短時(shí)間尖峰狀）的電流，并且該電流值是否存在瞬時(shí)超過絕對最大額定值的問題。從上面我們回顧過的絕對最大額定值的定義來看，答案很明確：“不可以”。針對絕對最大額定值，沒有關(guān)于其“公差”或“瞬時(shí)”（某些項(xiàng)目規(guī)定了時(shí)間）的爭論。

讓我們來實(shí)際看一下電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC的絕對最大額定值示例。下表摘自ROHM內(nèi)置了直流有刷電機(jī)用H橋電路的產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格書。

在該示例中，輸出電流的絕對最大額定值為3.0A，因此原則上不可超過該值，但是在其下方有一項(xiàng)稱為“輸出電流（峰值）”的項(xiàng)目，并配有注釋Note 2。如果是脈沖寬度為1ms以下且占空比為20％的脈沖，則絕對最大額定值為4A。如果上述脈沖沖量在該規(guī)定范圍內(nèi)，則可以允許；但如果超過則無論如何都不允許。順便提一下，在這個(gè)示例中，有一個(gè)有時(shí)間規(guī)定的輸出電流項(xiàng)目，但是并不是所有的電機(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。

另外，輸出電流的絕對最大額定值3.0A帶有注釋Note 1：“不得超過Tjmax=150℃”。這意味著，僅從輸出電流的角度來看可以承受到3.0A的電流，但是實(shí)際流過的電流僅限Tjmax在150℃以下的條件。按照絕對最大額定值的定義，不得超過有規(guī)定的任何項(xiàng)目，因此，有時(shí)即使未達(dá)到絕對最大額定值，但就像上述示例一樣，類似電流和發(fā)熱量之間具有相關(guān)性的項(xiàng)目，一方會受到另一方項(xiàng)目的限制。

超過絕對最大額定值時(shí)

通常，超過絕對最大額定值可能會導(dǎo)致特性和耐壓性能的劣化甚至發(fā)生損壞，即使在此之后未立即發(fā)現(xiàn)異常，也可能會導(dǎo)致使用壽命縮短。
有些項(xiàng)目哪怕超出一點(diǎn)點(diǎn)就可以立即導(dǎo)致?lián)p壞，但有些項(xiàng)目則不能。即便如此，也不允許“反正只有一瞬間”的想法。有時(shí)，可能會聽到“雖然不遵守電流值的規(guī)定很危險(xiǎn)，但是溫度稍微超一點(diǎn)沒關(guān)系”這樣的說法，但這不僅是沒有任何根據(jù)的，而且是不了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)中存在超出絕對最大額定值的情況，就需要改善設(shè)計(jì)，采取措施保持在絕對最大額定值范圍之內(nèi)，或者考慮使用能夠容許這種更高絕對最大額定值的元器件或組件。

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)格書中還會給出“推薦工作條件”和“標(biāo)準(zhǔn)值”。要想很好地了解絕對最大額定值，這兩項(xiàng)是僅次于“定義”的重要項(xiàng)目。也就是說，“即使給出了絕對最大額定值也只是可以容許的值，并非工作和特性值的保證值。”

這是同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC的技術(shù)規(guī)格書中給出的“推薦工作條件”。
?

就輸出電流（連續(xù)）而言，推薦的工作條件為最大2.4A，小于絕對最大額定值3.0A。這是為了確保規(guī)定的特性值和預(yù)期的可靠性而使用的條件。

在電源電壓示例中，絕對最大額定值為-0.2V～36.0V，而推薦工作條件為8V～28V。用這個(gè)作為示例可能更容易理解。最小值8V表示電源電壓在8V以下時(shí)，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC可能無法正常工作。當(dāng)然，給電源施加5V或3.3V的電壓也沒有什么問題，但大概IC不會工作。順便提一下，電氣特性的標(biāo)準(zhǔn)值中電源電壓條件基本上是24V，這是推薦工作條件的標(biāo)準(zhǔn)值。

最后我們總結(jié)一下。包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在內(nèi)，絕對最大額定值既簡單又嚴(yán)格，并且絕對不能超過所規(guī)定的值。這不僅限于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC，而是半導(dǎo)體元器件界的通識。在進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及其他的設(shè)計(jì)和評估時(shí)，需要在各種可能的條件下確認(rèn)實(shí)際工作情況，并確認(rèn)是否在絕對最大額定值范圍內(nèi)，而且，需要確認(rèn)是否符合推薦工作條件這個(gè)大原則，尤其需要確認(rèn)脈沖狀的電壓和電流。

編輯：hfy