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電機控制器中的MOS驅動,你懂了嗎?

更新時間:2021-06-02 16:05:47點擊次數:689次

通用MCU或DSP的IO電壓通常是5V\3.3V,IO的電流輸出能力在20MA以下,不足以直接驅動功率MOSFET。所以使用通用MCU或DSP來設計電機驅動器時,通常需要搭配外部的MOSFET驅動器,我們稱之為“預驅”。在設計汽車風機、水泵、油泵等電機驅動控制器時,使用車規MCU+車規預驅+車規N溝道功率MOSFET,可以適配不同功率、各種通信方式和各種驅動方式。


控制器中的功率MOS驅動


 

圖1 直流無刷電機驅動電路

 

如圖,三相直流無刷電機(包括BLDC和PMSM)功率級驅動電路使用6個N溝道功率MOS構成三相全橋,分為三個連接到電源正極(VBus)的高邊MOS和三個連接到電源負極的低邊MOS??刂破魍ㄟ^控制六個MOS的通斷,完成換相,使電機按照預期轉動。電機在運轉過程中可能會遇到堵轉而導致過流,因此MOS驅動電路需要具有保護功能,以防止燒壞控制器或電機。

 

對于單個NMOS來說,在開通時,需要提供瞬間大電流向MOS內的寄生電容充電,柵源電壓(VGS)達到一定閾值后,MOS才能完全開通。在MOS開通后,還需要維持合適的柵源電壓(VGS),才可以保持開通狀態。

 

對于低邊MOS,其源極(S)接到電源負極,柵源電壓容易滿足,驅動較簡單。

 

對于高邊MOS,其源極(S)接到電機相線,其電壓是不確定的,如果需要開通,需要通過自舉電路提供柵極電壓,驅動較復雜。


 

圖2 VGS與RDSON的關系

 

一般情況下,MOS的導通內阻都如圖2所示,隨著VGS的增大而降低,但VGS大于10V之后,下降曲線變得平緩。為了達到最小的導通電阻(RDSON),VGS的取值通常為10~15V。

 

聯系電話:0755-82815425

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