电机驱动器的绝对最大额定值解析

本文将介绍与电机驱动器绝对最大额定值相关的内容。虽然标题中有“电机驱动器”一词，但绝对最大额定值的定义不仅仅限于电机驱动器，还适用于其他半导体元件。本文选择电机驱动器绝对最大额定值这一课题，是为了正确理解绝对最大额定值的定义和含义，避免遇到麻烦。
绝对最大评分是多少？
为了保险起见，让我们回顾一下绝对最大额定值的定义。原则上，半导体元件的术语定义遵循“JISC7032晶体管一般原理”。在这一通则中，“绝对最大额定值”的定义是“即使瞬间也不能超过的极限值，即任何两项同时不能达到的极限值”。简而言之，可以解释为“无论时间多短，绝对不能超过绝对最大评级中任何一项的价值”。
电机驱动的绝对最大额定值
在电机驱动器的设计过程中，可能会询问输出电流是否为脉冲(即短时尖峰)，电流值是否瞬间超过绝对最大额定值。从我们上面回顾的绝对最大评级的定义来看，答案很明确：“没有”。绝对最大额定值的“容差”或“瞬时”没有争议(有些项目规定了时间)。
我们来看一个电机驱动器IC绝对最大额定值的例子。下表摘自DC有刷电机内置H桥电路的ROHM产品技术规范。
在本例中，输出电流的绝对最大额定值为3.0A，因此原则上不应超过该值，但其下方有一个名为“输出电流(峰值)”的项目，注2。如果脉冲宽度小于1毫秒，占空比为20%，则绝对最大额定值为4A。如果上述脉冲冲量在规定范围内，可以允许；但如果超过了，无论如何都是不允许的。顺便说一下，在这个例子中，有一个指定时间的输出电流项目，但不是所有的电机驱动器IC都有这个项目。绝对最大额定值的项目因制造商和型号而异。
此外，3.0A输出电流的绝对最大额定值标有注释1:“不得超过Tjmax=150。这意味着仅从输出电流来看，它能承受3.0A的电流，但实际流动的电流仅限于Tjmax低于150的情况。根据绝对最大额定值的定义，不得超过任何规定的项目。所以，有时候即使没有达到绝对最大额定值，就像上面的例子一样，一个电流和发热量有相关性的项目也会受到另一个项目的限制。
当超过绝对最大额定值时
一般来说，超过绝对最大额定值可能导致特性和耐压性能恶化甚至损坏，即使在此之后没有立即发现异常，使用寿命也可能缩短。有些项目即使超出一点点也能造成立竿见影的伤害，但有些项目不能。即便如此，“反正只有一瞬间”的想法是不允许的。有时候，你可能会听到这样的说法“虽然不符合当前值是危险的，但是稍微超过温度也是可以的”，但这不仅是没有根据的，也是不理解绝对最大额定值的定义和目的的典型案例。
因此，如果在设计中超过了绝对最大额定值，有必要改进设计，采取措施将其保持在绝对最大额定值范围内，或者考虑使用能够承受这一较高绝对最大额定值的部件或组件。
绝对最大额定值与推荐工作条件和标准值之间的关系
除了绝对最大额定值外，技术规范中还将给出“推荐工作条件”和“标准值”。为了更好的理解绝对最大评级，这两项仅次于“定义”。也就是说，“即使给出了绝对最大额定值，它也只是一个允许值，而不是工作值和特征值的保证值。”
这是同一电机驱动IC的技术规范中给出的“推荐工况”。
就输出电流(连续)而言，推荐的最大工作条件为2.4A，小于3.0A的绝对最大额定值。这是用于确保规定特征值和预期可靠性的条件。
电源电压示例中，绝对最大额定值为-0.2 V  ~ 36.0 V，推荐工况为8 V  ~ 28 V，以此为例可能更容易理解。8V的最小值表示当电源电压低于8V时，电机驱动IC可能无法正常工作。当然，给电源加5V或者3.3V没什么问题，但很可能IC就不行了。顺带一提，在电气特性标准值中，电源电压条件基本为24V，是推荐工况的标准值。
最后总结一下。包括电机驱动器在内的绝对最大额定值简单而严格，不得超过规定值。这不限于电机驱动IC，而是半导体元器件领域的常识。在设计和评估电机驱动器等时，需要确认各种可能条件下的实际工作情况，以及是否在绝对最大额定值范围内。而且需要确认是否符合推荐工况的一般原则，尤其是脉冲电压和电流。