在无刷电机驱动设计中集成驱动器与栅极驱动器的区别又是什么
在设计无刷电机控制电路时,选择如何提供驱动电机所需的大电流至关重要。设计人员必须决定是使用集成单片微控制器(MCU)或分散的栅极驱动器和功率MOSFET。
首先,我们可以选择使用集成单片微控制器,这种方案通常包含了逻辑、支持和保护功能,以及用于通过电机的功率MOSFET等外部组件。这种方法提供了精确的电流测量优势,因为所有相关组件都在同一个芯片上。此外,它们还具有强大的保护功能,如过流保护(OCP)和过热保护(OTP),因为这些功能可以紧密地与功率MOSFET放在一起。
然而,这种类型的驱动器仅限于与IC工艺兼容的额定电压和当前水平,大约为80V到100V之间,并且能够支持大约15A的最大当前。此外,这些驱动程序主要用于大容量应用,如打印机,其中通常低于35V的输入电压和5A以下的小型当前。
例如,MPQ6541是一款汽车级3通道功率级器件,其最大输入供给为45V,连续负载当前为8A,或每个通道峰值为15A。这款集成了六个MOSFET,每个均有15mΩ R DS(ON),采用TQFN-26封装尺寸,为6mm x 5mm。
其次,我们还有选用分立式功率MOSFET并由栅极驱动器IC、预调节或多个栅极驱动器进行控制。在需要超过100V高压或者非常高流量的情况下,没有单一解决方案可用。在这样的情况下,我们需要一个独立工作的栅极驱动器以及分离出的更多功率MOSFET。
由于此类方案中可能涉及多个元件——有时达到三个栅极驱动器加上六个独立工作之中的更高效能特性被高度重视,以至于它证明了比使用单一解决方案更加昂贵却合理。例如,一些系统要求将引擎内部嵌入,但空间有限。在这样的情况下,使用较小封装但成本更高的一般化解决方案是不适用的。