ZHCAES0 December 2024 DRV8161 , DRV8162 , DRV8350 , DRV8350F , DRV8353 , DRV8353F
5 TI 具有智能栅极驱动功能的 BLDC 驱动器的优势
在驱动 MOSFET 时，一个重要的考虑因素是确定栅极充电的速度，因为它决定了 MOSFET 的压摆时间。MOSFET 将漏极电压连接到源极所需的电荷以及驱动器配置为提供该电荷的速率决定了 VDS（漏源电压）压摆率。VDS 压摆发生在 MOSFET 栅极电荷的 QGD 部分期间。图 5-1 展示了 MOSFET 的不同充电区域。通过增大栅极电流，MOSFET 能够更快地开通和关断，从而降低 MOSFET 的开关损耗。
图 5-1 MOSFET 开通响应借助 TI 的智能栅极驱动 (SGD) 技术，用户可以选择开通/关断 MOSFET 所需的峰值栅极驱动电流。有关 SGD 的更多信息，请参阅了解智能栅极驱动应用手册。
TI 的大多数 BLDC 驱动器分别提供 1A/2A 的峰值拉/灌栅极电流。SGD 提供许多不同的栅极电流调节级别，使驱动器能够调节 VDS 压摆率，并使驱动器能够与各种尺寸的 MOSFET 配合使用。
方程式 4 展示了如何计算实现所需压摆时间所需的峰值栅极电流。
方程式 4.
表 5-1 计算了为前面示例中所述的 MOSFET 实现所需压摆率需要的峰值栅极电流。使用 SGD，用户可以选择最接近所需压摆率的电流电平。
表 5-1 栅极电流和压摆时间计算
示例 MOSFET | 栅漏极 电荷 | 开通 时间 | 关断 时间 | 拉 电流 | 灌 电流 |
|---|---|---|---|---|---|
| MOSFET A | QGD (nC) | 开通 (ns) | 关断 (ns) | Isource (mA) | Isink (mA) |
| 30 | 100 | 50 | 300.0 | 600.0 | |
| 200 | 100 | 150.0 | 300.0 | ||
| 300 | 150 | 100.0 | 200.0 | ||
| 400 | 200 | 75.0 | 150.0 | ||
| MOSFET B | QGD (nC) | 开通 (ns) | 关断 (ns) | Isource (mA) | Isink (mA) |
| 40 | 100 | 50 | 400.0 | 800.0 | |
| 200 | 100 | 200.0 | 400.0 | ||
| 300 | 150 | 133.3 | 266.7 | ||
| 400 | 200 | 100.0 | 200.0 |
注： 通常，所选的关断时间要快于开通时间。