DRV8350S charge pump 原理

从DRV8350S Block中 VCP charge pump 跟 Gate driver 只有 VCP接在一起
SHX只有跟Gate driver 接在一起没有跟VCP charge pump 接在一起
这样如何在上臂导通时GHX电压会拉高保持导通状态

  • 感谢您对TI产品的关注!为更加有效地解决您的问题,我需要询问更了解这款芯片的TI资深工程师,再为您解答,一旦得到回复会立即回复给您。
  • 将VCP或VSHx应用于门(或VGHx)。VCP始终高于VDRAIN,因为charge pump以VDRAIN为参考,并且在VDRAIN顶部堆叠+ 7V或+ 10V。这意味着VGS-Vth> VDS(假设Vth <+ 7V或+ 10V),因此高端MOSFET保持导通,电流流过。因此,INHx引脚将VCP施加到GHx电压以保持FET导通。

    将VSHx连接至gate 意味着VGS = 0V,因此,由于VGS <Vth,MOSFET处于off状态。

    因此,我猜测您真正的问题是,当V_SHx> V_DRAIN时,试图将V_G电压保持在较高水平。不幸的是,我们没有很多可以做的。此外,我认为这是一种故障情况,需要通过制动或关断gate来控制能量,直到电流停止流过外部FET体二极管并且V_SHx电压等于VDRAIN为止。

    如果可以,请您尽量详细描述下您遇到的问题,尤其是您提及的“上臂”。

  • Hi  annie

    我不清楚的地方是整个GATE DRIVER 是如何动作

    麻烦你看一下,我这样说明对吗

    (请看下图MOS的编号)

    当INHX 是L , INHL 是 H

    Gate driver 内部的NO3 MOS是OFF ,NO4 MOS 是ON

    NO4 MOS  ON 会让NO1 MOS的 G 跟S 是同样的电位 , 所以NO1 MOS会OFF

    comparators 两端电压一样 , digital control 送出L 给charge pump control

    charge pump control开始充电

    charge pump 内部的NO5 MOS是OFF , NO6 MOS是ON  

    这会让charge pump 对47nF充电 , 47nF两端的电压是VDRAIN

    所以会造成NO1 MOS会是OFF , NO2 MOS会是ON

    当INHX 是H , INHL 是 L

    Gate driver 内部的NO3 MOS会变成ON , NO4 MOS会变成OFF

    此时应该是charge pump 要放电让NO3  MOS  G 的电压是VDRAIN +VM

    NO3  MOS  S的电压是VDRAIN  ,这样才会让NO1 MOS变成ON 时不会因为

    D跟S 的电压都是同样的电压 (VDRAIN ) 而变成OFF

    但从电路看不出来会有这样的情况發生

    看起来Gate driver 内部的NO3 MOS会变成ON , NO4 MOS会变成OFF后

    因NO3 MOS  是ON 使得 VDRAIN 对1UF充电 , 因为NO3 MOS跟1UF电容是串联

    所以NO3 MOS 的D 是 0V , NO1 会是OFF , 这就让我想不出来放电时候的动作

  • 实际上,VCP和电荷泵电路不依赖于INx信号。

    您可以尝试通过电荷泵的工作是在VCP上维持7V或10V + VDRAIN的逻辑再次进行逻辑化。这意味着电荷泵不是同步的,NO5和NO6的开关独立于INx,并且NO6比NO5的“on”更多,因为当NO5处于“on”状态时,此电荷泵配置将尝试施加2 * VDRAIN。

    然后,您可以再次尝试通过之前描述的PWM条件进行推理。本质上,我们希望在这种情况下VCP开始下降,这意味着NO5和NO6会切换以继续提供开启FET所需的电压。

  • Hi  annie

    问题一

    你说的电荷泵电路不依赖于INx信号,NO5和NO6的开关独立于INx

    如果是这样会遇到NO5和NO6正在充电 ,但NO1需要ON

    结果电压不够让NO1变成ON因为充电的电压还不够让NO1变成ON

    问题二

    请问一下为何电荷泵的工作是在VCP上维持7V或10V + VDRAIN

    是因为你假设Vm 是7V或10V 吗?

    问题三

    依照你说的电荷泵配置将尝试施加2 * VDRAIN ,

    这样当NO3 处于ON状态时会让NO1也处于ON状态时

    NO1 D 会是 VDRAIN ,G会是2 * VDRAIN  ,S会是VDRAIN

    如果VARAIN 是50V , NO1 的VGS 会是50V , 一般MOS VGS都是20V

    所以NO1会烧毁 , 所以电荷泵不会施加2 * VDRAIN  

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    https://e2e.ti.com/support/motor-drivers/f/38/p/964530/3567394