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

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

圖 1：假設(shè)的柵極驅(qū)動(dòng)器原理圖

只有一個(gè)問題：圖 1 不起作用。當(dāng)半橋拉高時(shí)，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(huì)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(shí)間。由于開關(guān)時(shí)間長，FET 會(huì)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(jìn)。

圖 2：實(shí)際的柵極驅(qū)動(dòng)器原理圖

在我看來，整個(gè)過程中最糟糕的部分是試錯(cuò)電阻選擇。當(dāng)我們必須繼續(xù)焊接和拆焊電阻器時(shí)，它確實(shí)會(huì)減慢整個(gè)設(shè)計(jì)的速度。（盡管我個(gè)人喜歡焊接和實(shí)驗(yàn)室測試。）必須在每個(gè)之間進(jìn)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(dòng)器確實(shí)可以使電機(jī)更容易旋轉(zhuǎn)。如果我們選擇正確的選項(xiàng)，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(dòng)架構(gòu)可以幫助解決我們的問題。該架構(gòu)被稱為 IDRIVE/TDRIVE，因?yàn)檫@些是主要參數(shù)：I DRIVE是柵極驅(qū)動(dòng)電流，t DRIVE是 I DRIVE處于活動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間。

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

驅(qū)動(dòng)器無需外部柵極電阻器來限制柵極驅(qū)動(dòng)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(dòng)電流，具體取決于器件。我們會(huì)在數(shù)據(jù)表上看到零柵極電阻器（如圖 4 所示），因?yàn)闆]有它們，器件也能正常運(yùn)行。

圖 4：IDRIVE/TDRIVE 實(shí)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(dòng)器可以在 FET 柵極上施加強(qiáng)下拉。當(dāng)高側(cè) FET 開啟且相位節(jié)點(diǎn)向上擺動(dòng)時(shí)，低側(cè) FET 柵漏電容 C GD會(huì)將相位節(jié)點(diǎn)上升沿耦合到 FET 柵極。在圖 1 中，柵極驅(qū)動(dòng)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(dòng)架構(gòu)可以對低側(cè)柵極施加強(qiáng)下拉，同時(shí)在我們想要打開或關(guān)閉 FET 時(shí)仍允許更溫和的柵極充電/放電電流。

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

IDRIVE/TDRIVE 可以輕松地在系統(tǒng)中試驗(yàn)柵極驅(qū)動(dòng)電流，而無需在試驗(yàn)之間拆焊多個(gè)無源元件。下面的圖 5 顯示了DRV8701在不同柵極驅(qū)動(dòng)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(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器。

· DRV8711雙刷直流電機(jī)或步進(jìn)柵極驅(qū)動(dòng)器。

· DRV8308無刷直流電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器。

圖 5： DRV8701評(píng)估模塊上的 IDRIVE/TDRIVE 柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)置和相關(guān)上升時(shí)間

因此，請繼續(xù)跳過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中的挫折，并查看 IDRIVE/TDRIVE 架構(gòu)?；ǜ俚臅r(shí)間處理我們的 MOSFET，而花更多的時(shí)間旋轉(zhuǎn)我們的電機(jī)！要了解有關(guān)增強(qiáng)功率 MOSFET 背后的理論和方法、如何在 TI 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器中實(shí)現(xiàn) IDRIVE 和 TDRIVE 功能以及系統(tǒng)級(jí)優(yōu)勢的更多信息，請下載應(yīng)用說明。