[参考译文] DRV8701：了解栅极电流要求以选择合适的驱动器。

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https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/677072/drv8701-understanding-gate-current-requirements-to-select-appropriate-driver

器件型号：DRV8701
主题中讨论的其他器件： CSD18532Q5B

我正在尝试了解如何选择合适的 MOSFET 驱动器来控制直流电机。我阅读了来自德州仪器和 Microchip 的大量文献、但仍然无法完全了解如何准确计算栅极驱动器电流。我找到了有关如何计算栅极驱动电流的应用手册、其中注意到栅极驱动电流(I_G)= Q_G/t、其中 Q_G 是总栅极电荷、t 是上升时间。

在查看 TI 网站上的一些驱动程序时、我找到了 DRV8701和[相应的 EVM 模块][2]。在原理图中、GH 和 GL 引脚通过0欧姆电阻连接到晶体管 CSD18532Q5B 的栅极。 MOSFET 的最大串联栅极电阻为2.4 Ω。根据 DRV8701数据表、当 R_IDRIVE 接地小于1KOhm 时、I_DRIVE 为6mA (我假设 R_IDRIVE I 应查看此值)。当我根据 Microchip 应用手册计算所需的栅极电流时、结果为8.05A (=58nC/7.2ns)。即使查看 DRV8701的最大 I_DRIVE 电流(150mA)、也不能满足该要求。

我不确定我的行为是什么。当我使用 PWM 信号时、I_G 值是否会根据占空比减小？这就是8701EVM 能够驱动 CSD18532Q5B 的原因吗？

7 年多前

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 2374090 points

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尊敬的 Mathews：

我看不到您参考的 Microchip 应用手册、但您解释的想法是正确的。我认为这里的问题是、您所需的上升时间非常短。对于 DRV8701和 CSD18532Q5B、上升时间为58nC/150mA = 400ns。对于大约10-100kHz 的开关频率、这是一个合理的上升时间。

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 2374090 points

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哦！我认为我理解。上升时间将随 PWM 频率而变化、因为 FET 中的电容器必须充电至该值以进行开关。如果从理论上讲、PWM 频率大于或等于2.5MHz (400ns)、则 PWM 的开关速度快于所需的上升时间(150mA 时)、FET 将不会进行相应的开关。是这样吗？此外、如果 PWM 低于10kHz、会发生什么情况？我会假设这仍然有效、但这样做可能不是一个好主意、因为需要进行其他权衡。我回答正确吗？

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 2374090 points

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Mathews、

不完全是。 FET 的上升和下降时间取决于流入栅极的电流、而不是开关频率。我用于上升或下降时间的镇流器编号是我开关频率的1%。如果我有一个20kHz 的 PWM 信号(周期为50us)、那么我会认为500ns 是一个合理的上升或下降时间。由于 FET 每周期需要切换两次、因此对于大多数设计而言、使用整个周期的2%进行切换是合理的。

上升和下降时间将限制 PWM 可实现的最大和最小占空比。它们还会限制频率。如果50us 周期的上升/下降时间为5us、则占空比<20%或>80%将具有较差的性能、因为 FET 不会一直打开或关闭。
如果将10us 周期与5us 上升/下降时间配合使用、无论占空比如何、性能都会很差。

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