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直流無刷電機之預驅芯片及3相H橋電路介紹

朱老師物聯網大講堂 ? 2024-07-10 08:10 ? 次閱讀

一、FD6288T數據手冊導讀

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二、預驅和H橋驅動電路

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三、下橋MOS導通、關斷流程

下橋MOS的導通流程:

第1步:給LIN1-LIN3 3.3V高電平信號

第2步:預驅IC將3.3V高電平信號電平轉換到12V,這個12V電壓是預驅VCC管腳的供電電壓

第3步:預驅IC將12V電壓輸出到下橋MOS的柵極,Vgs>Vth(10V),MOS完全導通

下橋MOS的關斷流程:

第1步:給LIN1-LIN3 0V低電平信號

第2步:預驅IC將0V低電平信號電平轉換到0V(也認為是不轉換的)

第3步:預驅IC將0V電壓輸出到下橋MOS的柵極,Vgs

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四、自舉升壓電路關鍵元器件作用

Cbs電容:自舉電容,C18、C21、C22

Dbs二極管:自舉二極管,D4、D5、D6

R11、R14、R15:自舉電容充電限流

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五、自舉電容預充電流程

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第1步:給LIN1-LIN3 3.3V高電平,使得低邊的MOS全部導通

第2步:可以看到12V電壓->Dbs->Vb123->Cbs上端。Cbs下端->下橋MOS->GND之間形成一個回路

第3步:在形成的回路中,給Cbs自舉電容進行充電,經過一定的時間充電完成后,最終Vb123點的電壓為12V,此時Cbs電容的充電流程完成。這個充電時間和Vbs電容的容量有關系。

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六、自舉電容升壓流程

自舉電容升壓流程目的是:為了使某一相H橋上橋MOS完全導通(以FD6288T手冊典型電路講解)

理解內容點1:我們在理解自舉升壓流程之前,可以簡化為Vb123是通過HIN1-HIN3開關進行控制的(實際內部使用N溝道MOS或者P溝道MOS來搭建的,通過HIN1-HIN3進行這個MOS的通斷控制)。當HIN1-HIN3給高電平時,這個Kx開關閉合,當HIN1-HIN3給低電平時,這個Kx開關斷開。

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自舉升壓按照U相上橋MOS導通,下橋V相MOS導通的方式推導。

第1步:給HIN1 3.3V高電平信號

第2步:預驅IC將3.3V高電平信號電平轉換到12V,12V電壓使得Kx開關閉合

第3步:Kx開關閉合后,Vb123和HO123連接,此時上橋MOS柵極電壓就是預充電時候的Vb123點的電壓,也就是12V,此時Vgs>Vth(10V),上橋MOS導通

第4步:上橋MOS導通后,此時MOS源極電壓就是24V(上橋MOS導通就是源極和漏極導通,漏極電壓我們接的是24V電源電壓)

第5步:此時我們根據電壓疊加原理,Vb123位置的電壓被抬升到了24V+12V=36V,又因為Kx是閉合狀態的,所以MOS柵極電壓HO123輸出Vg電壓是36V,而Vs123電壓在MOS導通狀態下是24V,所以Vs電壓為24V,所以Vgs=Vg-Vs=36V-24V=12V > Vth(10V)電壓,此時MOS是一個完全導通的狀態

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  • 第6步:根據上面的步驟講解,這整個過程就是自舉電容升壓的全部流程

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七、上橋MOS關斷流程

第1步:給HIN1-HIN3 0V低電平信號

第2步:預驅IC將0V低電平信號電平轉換到0V(也認為是不轉換的)

第3步:此時Kx開關斷開,Vgs電壓

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