LX7720是一款經過輻射強化設計的航天器電機驅動器。它是空間FPGA的配套IC，例如Microchip的RTG4 FPGA和RT PolarFire? FPGA，或空間微控制器（MCU），例如Microchip的SAMRH71F20或SAMV71Q21RT。集成的電流檢測、旋轉變壓器、編碼器和霍爾編碼器接口減少了電路板空間和重量，同時提高了使用線圈電流反饋和轉子位置傳感的閉環電機控制器的可靠性。

LX7720包含1個帶浮動電流檢測的半橋驅動器，用于電機線圈驅動，7720個用于檢測霍爾效應傳感器和旋轉編碼器的雙電平輸入（比較器），以及一個完整的旋變器/LVDT接口，帶初級線圈驅動器和次級信號調理。圖<>顯示了使用LX<>的典型電機驅動系統的頂層框圖，并說明了在一個IC中集成閉環電機驅動器的所有混合信號電子器件的好處。

這是LX7720電機驅動器和電流檢測電路的八部分系列中的第一部分，從FET驅動器和電流檢測級內的模塊理論開始，然后選擇外部元件，最后是無刷直流、雙極和單極步進電機的實際實現。該系列各部分的主題如下：

第一篇文章介紹了半橋電機驅動器級和高邊NFET電荷泵。

半橋電機驅動器級

LX7720包含四個半橋驅動器級。半橋級的基本原理如下圖1所示，省略了電流檢測電路。VGS 電源軌是外部供電的 10V 至 18V 柵極驅動電源，直接用于驅動較低的 NFET。下部驅動 （LD） 柵極驅動輸出在 VGS 和電機接地之間擺幅。

下部和上部驅動器是獨立的，盡管它們通常一起使用以形成半橋。如果使用LX7720驅動三相電機，則只需要三個半橋。其余半橋可用作獨立的高邊電源開關和獨立的低邊電源開關。

上部外部FET也是一個NFET，因此每個驅動器都會為上部NFET的柵極驅動器產生一個浮動高端電源VFLT。上部驅動（UD）柵極輸出在VFLT和SW之間擺動，SW連接到上部NFET的源（也是功率級的輸出）。VFLT 需要跟隨軟件上的電壓從地（當上部 NFET 關閉時）擺動到 VMPS 電機電源上方（上部 NFET 完全開啟）。

VFLT有兩種方式提供。首先，只要SW接地，電容CVFLT就會充電至VGS。當上部 NFET 關閉時，如果上部 NFET 單獨用作高端開關，則電流流過負載。在半橋的情況下，電流流過負載或底部 NFET（打開時）。如果將上部驅動器用作獨立的高邊電源開關，則接地的外部負載為CVFLT提供充電路徑。外部 1W 電阻將峰值充電電流限制在 CVFLT 中，CVFLT 通常是低 ESR 片式陶瓷元件。外部二極管與所示的內部二極管并聯，使峰值充電電流保持在片外。

當UD柵極驅動輸出變為高電平時，CVFLT電容在上部NFET的導通轉換期間保持VFLT。圖2所示，電荷泵產生一個高壓端VBOOST，其電壓略低于高于電機電源VMPS的VGS伏特。VBOOST用于在上NFET導通時間內恢復CVFLT上的電壓。

LX7720半橋電機驅動器級已經介紹，您現在應該了解用于高邊NFET驅動器的電荷泵方法。本系列的下一篇文章將討論使用標準柵極電壓和低柵極電壓NFET的實用半橋驅動器級。

審核編輯：郭婷