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在无刷电机控制领域600V高压MOS管的驱动电路若何设计?_引脚_栅极

乖囧猫 2025-01-22 05:28:38 0

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在不同的项目中,无刷电机都能得到很好的运用。
作为研发工程师,在设计开拓无刷电机的运用电路,较为经典的电路设计是选用MOS管的H桥方案,由于H桥方案最大的特点通过4个MOS管,就可以实现无刷电机的正转与反转、速率调节的掌握。

无刷电机H桥掌握方案

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在MOS管的H桥方案中,4个MOS管分别为2个P沟道MOS管与2个N沟道MOS管,或者全部采取4个N沟道MOS管,无刷电机的电源两端直接连接在Q1、Q3与Q2、Q4的公共端。

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(图片来自网络侵删)

众所周知,MOS管的开启与关断是由栅极G端电压掌握;在低压电机电路运用中,如5V电机驱动电路,MOS管的栅极可以直接由单片机的IO口掌握;但若在600V的无刷电机掌握器电路中,MOS管的驱动电路该如何去设计呢?

显然单片机的IO引脚是不能直接驱动600V的高压MOS管栅极,这是由于在H桥电路中,Q1与Q2的MOS管栅极电压不能低于600V,单片机普通IO引脚是无法供应知足这么高的电压。

针对这类问题,工程师常日会借助于专用的MOS管栅极驱动芯片来办理。

EG2103作为MOS管的栅极驱动芯片,就可以实现单片机普通IO引脚通过掌握EG2103的逻辑来掌握600V的高压MOS管。

EG2103驱动芯片引脚定义Pin 1 & Pin 4:芯片的事情电源引脚,正常的事情电压范围在10V~20V;Pin 2 & Pin 3:芯片与单片机普通IO引脚连接的掌握引脚,兼容3.3V与5.0V逻辑电平;Pin 5 & Pin 7:芯片的MOS管栅极驱动电压输出引脚,直接连接高压MOS管的栅极G端;Pin 6 & Pin 8:芯片的高压输入电源引脚,作为MOS管栅极驱动电压的来源,可以承受600V;

EG2103引脚定义图

EG2103芯片的事情逻辑如下:

单片机IO引脚输出高电平至Pin2引脚HIN,则Pin7引脚HO输出驱动高压MOS管(如Q1)栅极;单片机IO引脚输出低电平至Pin2引脚HIN,则Pin7引脚HO关断高压MOS管栅极;

单片机IO引脚输出高电平至Pin3引脚LIN,则Pin5引脚LO关断高压MOS管(如Q3)栅极;单片机IO引脚输出低电平至Pin3引脚LIN,则Pin5引脚LO输出驱动高压MOS管栅极;

EG2103芯片内部电路

为了从电路实质上剖析EG2103的电路特性,也为了更好的去开拓运用,工程师须要通过芯片的内部电路进行详细的理解

EG2103芯片内部电路

Pin5引脚与Pin7引脚均是两个内部MOS管的公共输出端,个中

Pin7引脚由于是驱动Q1的MOS管,其高压直接由VB引脚供应,此时VB连接600V即可;

Pin5引脚由于是驱动Q3的MOS管,其电源电压可以直接选用芯片的VCC电压即可;

工程师可能会心存疑问,EG2103芯片自身就可以构成电机驱动的H桥方案,为什么还要通过驱动表面的4个MOS管来驱动电机呢?这紧张是由于集成在芯片内部的MOS管功率做不大,难以直接驱动大功率大电压电机负载;

EG2103芯片运用电路图

工程师在理解完EG2103芯片的基本电路特性之后,就会按照实际的项目开拓设计需求进行相应的电路设计。
在600V无刷电机掌握器项目中,MOS管的驱动电路事理图

EG2103芯片运用电路图

在此运用电路图中,只是驱动2个高压MOS管,工程师如需驱动H桥方案中的4个MOS管,则须要2个EG2103芯片;

Pin2引脚与Pin3引脚直接连接单片机IO口,就可以实现单片机掌握600V高压电机的正转、反转以及速率的调控等操作;

末了的结语

工程师,在开拓600V无刷电机驱动方案,对付高压MOS管的开启与关断掌握问题,EG2103芯片可以较好地办理;当然这只是个中的办理方案之一,由于EG2103芯片也存在一些不敷之处。

最大的不敷之处是EG2103芯片的事情电源电压被哀求在10V~20V之间,这就限定了芯片的运用项目范围;

末了,不知工程师是如何办理高压MOS管的驱动问题的?是采取什么其他电路方案来办理的?

本文由【芯片哥】原创撰写,一个做电子元器件与芯片技能开拓与发卖的工程师,喜好就关注芯片哥,和芯片哥一起加油吧

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