最近在公司碰到MOS驅動芯片損壞的問題，啃了一些資料后還算搞明白了點東西，來分享一些其中的基本原理吧。

應用于電機控制的MOS電路基本上都是橋式逆變拓撲，而目前有很多專門應用于這種場景的驅動芯片，基本上把最關鍵的的驅動控制結構集成在了內部，我們只要根據它推薦的外圍電路來搭建就可以很完善的應用。

電路原理：

如上圖 Q1，Q2作為上下管工作時只能有一個管子導通，同時導通會造成電源直接到地短路直接炸管。VS連接負載，電壓是浮動的，當下管導通時，VS被拉到GND，也可以為負壓Vn;當上管導通時，VS被拉到直流源主電壓。

驅動MOS管完全導通的電壓在15V左右，即MOS管的GS之間要保持15V左右的穩定壓差。既然VS端是浮動的，那么Q1的柵極電壓也應該疊加在VS上隨著VS的變化而變化，讓VGS的壓差始終穩定，這樣才能正常驅動上MOS管。如何保持這個壓差呢，那就需要靠自舉電容Cboot和自舉二極管Dboot。

電路分析：

當下管Q2導通，自舉電容通過自舉二極管，被供電電壓VDD瞬間充電。

當驅動上管Q1導通時，驅動芯片內部的結構如下圖，是也是一組上下MOS管控制輸出驅動，通過導通內部上MOS，自舉電容通過其給外部上管驅動GS供電，關斷時內部下MOS導通，使得驅動外部的MOS管GS寄生電容有放電的路徑，從而達到快速關斷的目的。(電阻Rboot作用是充電周期內限流，二極管Dboot作用是在上管完全導通的時候，防止電容通過供電回路放電)。

整個電路的基本原理就是這樣，但也會有兩個問題：

1.自舉電容進行初始化啟動和充電受限的問題

啟動時，在某些條件下，自舉二極管可能處于反偏，上管Q1的導通時間不足，自舉電容不能保持所需要的電荷，從而使驅動能力不足。如圖所示，在Vdc到自舉電阻之間串聯一個啟動電阻Rstart，在上電時對自舉電阻充電，可以解決這個問題。

2. VS端產生的負壓問題

上管斷開的時候，我們的負載電機線圈會產生感應電動勢，線圈中的電流會阻止電流的降低，于是瞬間切換到下管的體二極管上續流。由于寄生電感Ls1，Ls2的的存在，VS會感應出負壓，這個值VS=-Ls*di/dt，幅值的大小取決于寄生電感Ls。

如果VS幅值過大，又會產生三個問題

①自舉電容過壓;Cboot的壓降等于VDD-VS，VS為負壓，相當于負壓越大，電容兩端承受的壓差越大。

②當這個負壓超過驅動芯片的極限電壓，芯片也會損壞。

③上管Q1的Vgs=Vg-Vs，因為此時上管關斷，所以Vg=0，也就代表著Vgs的幅值等于VS的絕對值，當這個值超過MOS管的門限閾值電壓，上管就會導通，這時上下管同時導通，管子就會炸裂。

解決方案

①在自舉二極管前面的限流電阻，取值不能太大，一般取5-10Ω，用來限制自舉電容的充電電流，防止充電時電流過大損壞，同時可緩解VS端負壓造成的影響。自舉電容也可以并聯一個穩壓二極管，防止MOS管產生的浪涌電流造成損壞，同時讓電容兩端電壓更穩定。

②在下管Q2的DS之間可以并聯一個低壓降的肖特基二極管。當上管關斷時，VS產生的負壓就會被鉗位，一般管壓降為0.7V。VS負壓也就被限制在-0.7V。

總結：

1.由于上管的開啟需要自舉電容對其放電，為了保證上端的正常開關，需要調節PWM，給自舉電容預留一段充電時間。

2.自舉電容取值一般以無感或低感的電容為好，另外PCB布局上充放電回路要盡量短，減少走線的寄生電管，避免產生LC振蕩。

3.自舉二極管Dboot一般考慮導通電流和反向耐壓值。自舉二極管用于自舉電容的充電，當上管開啟時，它承受著MOS管漏極相等的電壓，所以二極管反向承受電壓要大于供電電壓。如果VS為負壓，反向耐壓則>VP+負壓 的電壓之和。一般選用反向耐壓和反向恢復時間性能都較好的快恢復二極管。

審核編輯：湯梓紅