集成式 VS 分立式半橋驅(qū)動(dòng)器,答案一目了然!
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 來源:Matt Hein 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】隨著設(shè)計(jì)人員在不斷縮小的印刷電路板(PCB)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)更多的功能,集成式半橋驅(qū)動(dòng)器變得越來越常用。盡管PCB越來越小巧,但功率級(jí)別和功能要求卻不斷提高。這使一些工程師在傳統(tǒng)分立式半橋設(shè)計(jì)和DRV8320等集成度更高的三相設(shè)計(jì)之間舉棋不定。在本文中,我將通過列舉無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器兩種集成電路(IC)的說明數(shù)據(jù),比較兩種設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。
我們首先看看集成式設(shè)計(jì)和分立式設(shè)計(jì)之間的差異。
分立式半橋柵極驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)
優(yōu)勢(shì):
● 布局簡(jiǎn)單。由于每個(gè)半橋都有自己的IC和外部元件,因此可以多次復(fù)制相同的半橋布局以支持一個(gè)、三個(gè)或六個(gè)半橋。對(duì)每個(gè)半橋使用專用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC,還可以縮短?hào)艠O驅(qū)動(dòng)器和金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET,通常稱為FET)之間的布線,從而減少板上的寄生元件(稍后對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)介紹)。
劣勢(shì):
● 外部元件偏多。外部電源、系統(tǒng)保護(hù)和FET控制所需的元件會(huì)增加布局復(fù)雜性和布板空間。
● 保護(hù)特性。在簡(jiǎn)單的分立式半橋柵極驅(qū)動(dòng)器中,保護(hù)特性會(huì)受到限制或缺失。而且,在外部添加這些功能會(huì)使系統(tǒng)更復(fù)雜,并增加布局和原理圖設(shè)計(jì)的工作量。
集成柵極驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)
優(yōu)勢(shì):
● 高度集成。FET柵極驅(qū)動(dòng)器和電源的支持組件集成在柵極驅(qū)動(dòng)器中,從而縮減了串聯(lián)柵極電阻器、柵極灌電流路徑二極管、柵源電壓(VGS)鉗位二極管、柵極無源下拉電阻器和電源等組件的物料清單(BOM)和組裝成本。
● 保護(hù)特性更多。漏源電壓(VDS)和VGS監(jiān)視器以及電流分流放大器,無需外部組件即可全面保護(hù)外部FET、PCB和電機(jī)。
● 系統(tǒng)簡(jiǎn)單。一個(gè)集成電路通過故障報(bào)告和單點(diǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)或關(guān)斷組合選項(xiàng)即可控制所有電機(jī)功能。
劣勢(shì):
● 布局復(fù)雜。一個(gè)驅(qū)動(dòng)器意味著您必須將布線從一個(gè)中心點(diǎn)引出至六個(gè)FET,這會(huì)使布線更長(zhǎng),并可能增加PCB的寄生效應(yīng)(將在下一節(jié)中詳細(xì)說明)。
通常,使用集成柵極驅(qū)動(dòng)器和分立式柵極驅(qū)動(dòng)器會(huì)產(chǎn)生不同的PCB布局寄生效應(yīng)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,集成布局需要更長(zhǎng)的柵極和源極布線,這會(huì)導(dǎo)致寄生效應(yīng)比分立式布局更明顯。
關(guān)于使用建模和仿真軟件,在本文的第二部分中(點(diǎn)擊閱讀原文查看)我分析了兩種不同布局的寄生電感和電阻,以便準(zhǔn)確了解兩種設(shè)計(jì)之間的差異。圖1是我的分析結(jié)果匯總。
圖1:集成柵極驅(qū)動(dòng)器與分立式柵極驅(qū)動(dòng)器比較
注意:集成式設(shè)計(jì)采用一個(gè)較近的半橋(B相)和兩個(gè)較遠(yuǎn)的半橋(A相和C相),而分立式設(shè)計(jì)將同一種布局復(fù)制了三次。因此集成設(shè)計(jì)列出了最小值和最大值,而分立式設(shè)計(jì)僅為每個(gè)參數(shù)列出一個(gè)值。
結(jié)果出乎意料:集成半橋柵極驅(qū)動(dòng)器和分立式半橋柵極驅(qū)動(dòng)器的寄生電感和阻抗差異很小。集成柵極驅(qū)動(dòng)器不會(huì)顯著增加寄生元件的參數(shù)值,因此仍具有提供重要保護(hù)、縮減BOM和解決方案尺寸等優(yōu)勢(shì)。
綜上所述,DRV8320等集成柵極驅(qū)動(dòng)器是減小分立式設(shè)計(jì)尺寸的理想選擇,一定會(huì)讓您的無刷直流電機(jī)更好地工作。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀:
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無線開發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 數(shù)字驅(qū)動(dòng)工業(yè),智能賦能制造 AMTS & AHTE SOUTH CHINA 2024同期會(huì)議全公開!
- 團(tuán)體觀展招募!104CEF開啟組團(tuán)觀眾通道,解鎖更多禮遇
- 觸摸式OLED顯示屏有望重新定義汽車用戶界面
- 用Python自動(dòng)化雙脈沖測(cè)試
- 揭秘電動(dòng)汽車中直流鏈路電容器的奧秘(上)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索