直流无刷电机之预驱芯片及3相H桥电路介绍

 

一、FD6288T数据手册导读

二、预驱和H桥驱动电路

三、下桥MOS导通、关断流程
 

下桥MOS的导通流程：

第1步：给LIN1-LIN3 3.3V高电平信号

第2步：预驱IC将3.3V高电平信号电平转换到12V，这个12V电压是预驱VCC管脚的供电电压

第3步：预驱IC将12V电压输出到下桥MOS的栅极，Vgs>Vth(10V),MOS完全导通

下桥MOS的关断流程：

第1步：给LIN1-LIN3 0V低电平信号

第2步：预驱IC将0V低电平信号电平转换到0V（也认为是不转换的）

第3步：预驱IC将0V电压输出到下桥MOS的栅极，Vgs

四、自举升压电路关键元器件作用

  Cbs电容：自举电容，C18、C21、C22

  Dbs二极管：自举二极管，D4、D5、D6

  R11、R14、R15：自举电容充电限流 

五、自举电容预充电流程

第1步：给LIN1-LIN3 3.3V高电平，使得低边的MOS全部导通

第2步：可以看到12V电压->Dbs->Vb123->Cbs上端。Cbs下端->下桥MOS->GND之间形成一个回路

第3步：在形成的回路中，给Cbs自举电容进行充电，经过一定的时间充电完成后，最终Vb123点的电压为12V，此时Cbs电容的充电流程完成。这个充电时间和Vbs电容的容量有关系。

六、自举电容升压流程
 

自举电容升压流程目的是：为了使某一相H桥上桥MOS完全导通（以FD6288T手册典型电路讲解）

理解内容点1：我们在理解自举升压流程之前，可以简化为Vb123是通过HIN1-HIN3开关进行控制的（实际内部使用N沟道MOS或者P沟道MOS来搭建的，通过HIN1-HIN3进行这个MOS的通断控制）。当HIN1-HIN3给高电平时，这个Kx开关闭合，当HIN1-HIN3给低电平时，这个Kx开关断开。

自举升压按照U相上桥MOS导通，下桥V相MOS导通的方式推导。

第1步：给HIN1 3.3V高电平信号

第2步：预驱IC将3.3V高电平信号电平转换到12V，12V电压使得Kx开关闭合

第3步：Kx开关闭合后，Vb123和HO123连接，此时上桥MOS栅极电压就是预充电时候的Vb123点的电压，也就是12V，此时Vgs>Vth(10V)，上桥MOS导通

第4步：上桥MOS导通后，此时MOS源极电压就是24V(上桥MOS导通就是源极和漏极导通，漏极电压我们接的是24V电源电压)

第5步：此时我们根据电压叠加原理，Vb123位置的电压被抬升到了24V+12V=36V，又因为Kx是闭合状态的，所以MOS栅极电压HO123输出Vg电压是36V，而Vs123电压在MOS导通状态下是24V，所以Vs电压为24V，所以Vgs=Vg-Vs=36V-24V=12V > Vth(10V)电压，此时MOS是一个完全导通的状态

• 第6步：根据上面的步骤讲解，这整个过程就是自举电容升压的全部流程

七、上桥MOS关断流程

  第1步：给HIN1-HIN3 0V低电平信号

  第2步：预驱IC将0V低电平信号电平转换到0V（也认为是不转换的）

  第3步：此时Kx开关断开，Vgs电压