我们首先看看集成式设计和分立式设计之间的差异。
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解锁。
分立式半桥栅极驱动器设计
上风:
布局大略。由于每个半桥都有自己的IC和外部元件,因此可以多次复制相同的半桥布局以支持一个、三个或六个半桥。对每个半桥利用专用的电机驱动器IC,还可以缩短栅极驱动器和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET,常日称为FET)之间的布线,从而减少板上的寄生元件(稍后对此进行详细先容)。
劣势:
外部元件偏多。外部电源、系统保护和FET掌握所需的元件会增加布局繁芜性和布板空间。
保护特性。在大略的分立式半桥栅极驱动器中,保护特性会受到限定或缺失落。而且,在外部添加这些功能会使系统更繁芜,并增加布局和事理图设计的事情量。
集成栅极驱动器设计
上风:
高度集成。FET栅极驱动器和电源的支持组件集成在栅极驱动器中,从而缩减了串联栅极电阻器、栅极灌电流路径二极管、栅源电压(VGS)钳位二极管、栅极无源下拉电阻器和电源等组件的物料清单(BOM)和组装本钱。
保护特性更多。漏源电压(VDS)和VGS监视器以及电流分流放大器,无需外部组件即可全面保护外部FET、PCB和电机。
系统大略。一个集成电路通过故障报告和单点电机驱动或关断组合选项即可掌握所有电机功能。
劣势:
布局繁芜。一个驱动器意味着您必须将布线从一个中央点引出至六个FET,这会使布线更长,并可能增加PCB的寄生效应(将不才一节中详细解释)。
常日,利用集成栅极驱动器和分立式栅极驱动器会产生不同的PCB布局寄生效应。传统不雅观点认为,集成布局须要更长的栅极和源极布线,这会导致寄生效应比分立式布局更明显。
关于利用建模和仿真软件,在本文的第二部分中(点击阅读原文查看)我剖析了两种不同布局的寄生电感和电阻,以便准确理解两种设计之间的差异。图1是我的剖析结果汇总。
图1:集成栅极驱动器与分立式栅极驱动器比较
把稳:集成式设计采取一个较近的半桥(B相)和两个较远的半桥(A相和C相),而分立式设计将同一种布局复制了三次。因此集成设计列出了最小值和最大值,而分立式设计仅为每个参数列出一个值。
结果出乎猜想:集成半桥栅极驱动器和分立式半桥栅极驱动器的寄生电感和阻抗差异很小。集成栅极驱动器不会显著增加寄生元件的参数值,因此仍具有供应主要保护、缩减BOM和解决方案尺寸等上风。
综上所述,DRV8320等集成栅极驱动器是减小分立式设计尺寸的空想选择,一定会让您的无刷直流电机更好地事情。