在本文的第一部分中， 我們剛剛討論了 EV 輔助電機(jī)系統(tǒng)。

其中大部分是低壓和中低電流三相無(wú)刷直流電機(jī)，只要具備適當(dāng)?shù)膶?zhuān)業(yè)知識(shí)，它們就可以在沒(méi)有機(jī)械轉(zhuǎn)子磁性位置傳感器（無(wú)傳感器）的情況下進(jìn)行控制。這些三相電機(jī)由三相逆變器供電，該逆變器通過(guò)三個(gè)并聯(lián)支路將直流電壓切換到地。電機(jī)的每一相都連接到支路的中點(diǎn)，允許電流流過(guò) Vdc 和地之間的一個(gè)相。

用于為逆變器系統(tǒng)中三相電機(jī)的每一相供電的組件是 MOSFET。如下圖 1 所示，六個(gè) MOSFET 以圖騰柱方式排列，創(chuàng)建三個(gè)半橋以將每個(gè)線(xiàn)圈切換到直流電壓和接地。 

圖 1：具有外部 FET 的集成三相柵極驅(qū)動(dòng)器 (DRV8305) 

與低壓 MOSFET 不同，高壓/電流 FET 不能直接由微控制器 (MCU) 驅(qū)動(dòng)。由于高閾值電壓和大量寄生于 FET 的電容（通常 >100pF。），必須使用驅(qū)動(dòng)器 IC 來(lái)驅(qū)動(dòng) FET 的柵極（通常稱(chēng)為柵極驅(qū)動(dòng)器）。現(xiàn)代柵極驅(qū)動(dòng)器（1kW 三相電機(jī)系統(tǒng)）集成了許多對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和性能很重要的功能。這些關(guān)鍵特性基于保護(hù)、可配置性、材料構(gòu)建/電路板尺寸減小和電機(jī)控制性能。DRV8305-Q1在這些特性中的每一個(gè)方面都是同類(lèi)產(chǎn)品中的佼佼者。

由于 MOSFET 是為三相供電的關(guān)鍵組件，因此它們是最需要保護(hù)的。

該DRV8305-Q1提供整個(gè)系統(tǒng)保護(hù)的多個(gè)層由具有集成VDS和VGS監(jiān)控外部FET的，在芯片上的熱測(cè)量，三個(gè)集成的電流分流放大器監(jiān)測(cè)通過(guò)FET的電流流動(dòng)，MCU看門(mén)狗，電源監(jiān)視欠壓和過(guò)壓以及智能柵極驅(qū)動(dòng)擊穿保護(hù)。

在每個(gè)級(jí)別的性能之外，智能門(mén)驅(qū)動(dòng)這是 DRV8305-Q1 區(qū)別于其他柵極驅(qū)動(dòng)器的地方。它通過(guò)允許用戶(hù)設(shè)置最小死區(qū)時(shí)間（高側(cè)和低側(cè)開(kāi)關(guān)打開(kāi)之間的時(shí)間）并通過(guò)實(shí)施強(qiáng)大的柵極下拉來(lái)防止 dv/dt 傳導(dǎo)，提供了三個(gè)級(jí)別的 MOSFET 交叉?zhèn)鲗?dǎo)或擊穿保護(hù)。有關(guān)智能柵極驅(qū)動(dòng)器的更多詳細(xì)信息，請(qǐng)閱讀我們的應(yīng)用說(shuō)明“了解 TI 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器中的 IDRIVE 和 TDRIVE”。

DRV8305-Q1器件是一種用于三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的門(mén)驅(qū)動(dòng)IC。該器件提供了三個(gè)高精度半橋驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器能夠驅(qū)動(dòng)高側(cè)和低側(cè)n溝道MOSFET。充電泵驅(qū)動(dòng)器支持100%占空比和低壓運(yùn)行冷曲柄的情況。器件滿(mǎn)足AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，4.4-V 到45-V工作電壓，柵極峰值電流1.25A和1A，工作溫度–40℃到150℃，主要用在三相BLDC和PMSM馬達(dá)，汽車(chē)油泵和水泵，風(fēng)扇和鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)。

DRV8305-Q1器件包括三個(gè)雙向電流分流放大器，用于精確的低側(cè)電流測(cè)量，支持可變?cè)鲆嬖O(shè)置和可調(diào)偏移參考。

DRV8305-Q1器件具有集成穩(wěn)壓器，支持MCU或其他系統(tǒng)電源需求。電壓調(diào)節(jié)器可以直接與LIN物理接口接口，以允許低系統(tǒng)待機(jī)和睡眠電流。

柵極驅(qū)動(dòng)器使用自動(dòng)握手開(kāi)關(guān)時(shí)，以防止電流擊穿。高側(cè)和低側(cè)mosfet的VDS都被精確地感知，以保護(hù)外部mosfet從過(guò)流條件。SPI提供詳細(xì)的故障報(bào)告，診斷，和設(shè)備配置，如增益選項(xiàng)的電流分流放大器，單獨(dú)的MOSFET過(guò)電流檢測(cè)，和門(mén)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)速率控制。

除了保護(hù)之外，DRV8305-Q1 還集成了許多高性能特性，這些特性將消除典型 BOM 上的許多器件和材料。第一個(gè)是通過(guò)串行外設(shè)接口 (SPI) 進(jìn)行的可配置性和診斷通信。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，上面提到的每一種故障機(jī)制都會(huì)在SPI端口上報(bào)告。SPI 端口還可用于編程或配置許多功能。一個(gè)關(guān)鍵特性是柵極驅(qū)動(dòng)電流，無(wú)需在 MOSFET 的柵極上使用電阻器。它可以對(duì)低至 10mA 和高達(dá) 1.25A 的電流進(jìn)行編程，允許用戶(hù)調(diào)整以獲得最佳柵極驅(qū)動(dòng)和 EMI 性能。其他可編程的關(guān)鍵特性是電流檢測(cè)放大器的增益、偏置和消隱時(shí)間。

最后，DRV8305-Q1 通過(guò)輔助從簡(jiǎn)單梯形到正弦 FOC 的每種控制算法和方法，在提高電機(jī)性能方面非常出色。這是通過(guò)單通道、三通道或 6 通道脈寬調(diào)制 (PWM) 選項(xiàng)和高性能分流放大器實(shí)現(xiàn)的。為了幫助 FOC，每個(gè)分流放大器都必須能夠快速準(zhǔn)確地測(cè)量每個(gè)相腿中的電流。DRV8305-Q1 通過(guò) SPI 端口提供電流檢測(cè)放大器校準(zhǔn)，以最大限度地減少與失調(diào)電壓相關(guān)的不準(zhǔn)確度。