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基礎無刷柵極驅動器設計——第2部分

進入這一部分之前, 讓我們回顧一下第1部分(http://e2e.ti.com/blogs_/b/motordrivecontrol/archive/2017/06/12/a-basic-brushless-gate-driver-design-part-1?HQS=asc-mdbu---blog-blog--cn):

無刷直流電機很酷(可以幫您結交朋友)。

沒有人喜歡談論實際的硬體(但是我打算這麼做)。

分立式和集成式柵極驅動器各有優缺點。

我可以整天談論功能和優點, 但工程師想看的是一些真正的電路。 在這篇博文中, 我將直接比較分立式和集成式柵極驅動架構, 展示兩者的電路板級差異。

原理圖和佈局比較的兩個關鍵指標是元件數量和解決方案尺寸。 第一個度量標準是: 元件數量。 這在原理圖完成後可以相對容易地找到。 然而, 解決方案尺寸的估算更加複雜。

我經常看到在積體電路元件尺寸上簡單標注的解決方案尺寸。 但是我發現這其實非常不準確, 因為它並未考慮外部元件、元件與電路板上的佈線之間需要的間隙。

我在本地設計軟體上花費了一些時間, 為無刷直流電機驅動器創建分立式和集成式柵極驅動器架構的並行原理圖和佈局。 我選擇了TI一款分立式柵極驅動器和DRV8320作為我的集成式柵極驅動器。 另外, 我使用了NexFET™功率MOSFET 的標準QFN封裝。 雖然這種設計恰好使用標準分立式FET, 但TI最近推出了兩款可用于此應用的垂直集成的半橋式電源塊, 節省了更多的設計空間。 這個運用使我因自己貧乏的電路圖和佈局技巧倍感壓力, 但是我希望這些圖片對那些想要比較這兩種無刷直流架構的人有所幫助。

表1:分立式柵極驅動器與集成式柵極驅動器

這個看似速效的項目注入了很多設計和想法。 從上面可以猜到, 為簡化流覽, 我決定創建一個沒有內層的雙層電路板。 不過, 這意味著在佈局上需要投入更多心思。 同樣, 分立式柵極驅動器上的柵極驅動設置組件和集成式柵極驅動器上的IDRIVE引腳元件需要進行調整, 以便從外部FET獲得可接受的上升和下降次數。 佈局部分還有許多小的調整, 以便實現兩種解決方案的最小尺寸。

其他資源

閱讀關於增加電動工具功率密度需求的博客。

查看18V / 1kW, 160A峰值, > 98%效率, 高功率密度無刷電機驅動參考設計(http://www.ti.com.cn/tool/cn/TIDA-00774?HQS=asc-mdbu---blog-rd-tida00774-cn)。

瞭解三相DRV8320的智能門極驅動器。

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電子創新網及時發佈有關創新設計的最新全球半導體產業資訊、半導體供應商最新動態、展會研討會資訊、技術趨勢資訊以及人物訪談等相關新聞,關注公眾號獲取更多資訊。

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