我們是否正在尋找驅(qū)動簡單的有刷直流電機？我們是否需要使用分立的 MOSFET 來驅(qū)動大量電流通過一個巨大的有刷電機而幾乎沒有時間進行開發(fā)？

當(dāng)我們使用現(xiàn)成的柵極驅(qū)動器時，我們總是會看到如圖 1 所示的圖表：只需選擇兩個電阻器，（理論上）就可以使用了。

圖 1：假設(shè)的柵極驅(qū)動器原理圖

只有一個問題：圖 1 不起作用。當(dāng)半橋拉高時，低端 FET 將打開，我們需要將低端 FET 柵極保持在低電平以防止擊穿和損壞。相反，我們最終會使用圖 2 之類的東西來使電路正常工作，但是我們仍然必須減慢半橋上升時間。由于開關(guān)時間長，FET 會發(fā)熱。因此，如果不添加其他組件，我們將無法真正做出任何改進。

圖 2：實際的柵極驅(qū)動器原理圖

在我看來，整個過程中最糟糕的部分是試錯電阻選擇。當(dāng)我們必須繼續(xù)焊接和拆焊電阻器時，它確實會減慢整個設(shè)計的速度。（盡管我個人喜歡焊接和實驗室測試。）必須在每個之間進行電路板修改非常令人沮喪。單身的。測試。

正確的柵極驅(qū)動器確實可以使電機更容易旋轉(zhuǎn)。如果我們選擇正確的選項，它可以消除我所描述的問題。我們在 TI 稱之為“IDRIVE/TDRIVE”的特殊柵極驅(qū)動架構(gòu)可以幫助解決我們的問題。該架構(gòu)被稱為 IDRIVE/TDRIVE，因為這些是主要參數(shù)：I DRIVE是柵極驅(qū)動電流，t DRIVE是 I DRIVE處于活動狀態(tài)的時間。

圖 3：IDRIVE/TDRIVE 門極電流（教訓(xùn)：不要讓工程師命名）

驅(qū)動器無需外部柵極電阻器來限制柵極驅(qū)動電流，而是可以在內(nèi)部控制柵極電流。我們可以通過簡單地使用引腳或通過串行外圍接口 (SPI) 寄存器來設(shè)置柵極驅(qū)動電流，具體取決于器件。我們會在數(shù)據(jù)表上看到零柵極電阻器（如圖 4 所示），因為沒有它們，器件也能正常運行。

圖 4：IDRIVE/TDRIVE 實際原理圖

沒有柵極電阻器的最大優(yōu)勢之一是柵極驅(qū)動器可以在 FET 柵極上施加強下拉。當(dāng)高側(cè) FET 開啟且相位節(jié)點向上擺動時，低側(cè) FET 柵漏電容 C GD會將相位節(jié)點上升沿耦合到 FET 柵極。在圖 1 中，柵極驅(qū)動器在保持柵極下拉的能力方面受到限制。在圖 3 中，這種新的柵極驅(qū)動架構(gòu)可以對低側(cè)柵極施加強下拉，同時在我們想要打開或關(guān)閉 FET 時仍允許更溫和的柵極充電/放電電流。

如果柵極驅(qū)動電流在引腳上可調(diào)，則可以通過使用單個電阻器或通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 強制施加電壓來對其進行修改。如果可以通過 SPI 調(diào)節(jié)，你可以寫一個寄存器來改變電流。IDRIVE/TDRIVE 允許我們隨時修改柵極驅(qū)動電流，即使在我們驅(qū)動電機時也可以隨時修改。

IDRIVE/TDRIVE 可以輕松地在系統(tǒng)中試驗柵極驅(qū)動電流，而無需在試驗之間拆焊多個無源元件。下面的圖 5 顯示了DRV8701在不同柵極驅(qū)動電流設(shè)置下的一些曲線圖。

IDRIVE/TDRIVE 架構(gòu)目前可用于多種設(shè)備：

· DRV8701單刷直流電機柵極驅(qū)動器。

· DRV8711雙刷直流電機或步進柵極驅(qū)動器。

· DRV8308無刷直流電機柵極驅(qū)動器。

圖 5： DRV8701評估模塊上的 IDRIVE/TDRIVE 柵極驅(qū)動設(shè)置和相關(guān)上升時間

因此，請繼續(xù)跳過電機驅(qū)動器柵極驅(qū)動設(shè)計中的挫折，并查看 IDRIVE/TDRIVE 架構(gòu)。花更少的時間處理我們的 MOSFET，而花更多的時間旋轉(zhuǎn)我們的電機！要了解有關(guān)增強功率 MOSFET 背后的理論和方法、如何在 TI 電機柵極驅(qū)動器中實現(xiàn) IDRIVE 和 TDRIVE 功能以及系統(tǒng)級優(yōu)勢的更多信息，請下載應(yīng)用說明。