
BLDC 的功率級驅(qū)動電路通常由 6 個 N 溝道功率 MOS 管構(gòu)成三相全橋。這 6 個 MOS 管分為兩組,三個高邊 MOS 連接電源正極(VBus),三個低邊 MOS 連接電源負極。通過控制 MOS 管通斷,實現(xiàn)電流在電機繞組中分配,推動電機運轉(zhuǎn)。
單個 NMOS 開通時,需瞬間提供電流為內(nèi)部寄生電容充電。柵源電壓(VGS)達到閾值,MOS 管開啟。MOS 管開通后,需維持 VGS 保持導(dǎo)通狀態(tài),使電流為電機提供動力。
低邊 MOS 管源極(S)接電源負極,柵源電壓易滿足,驅(qū)動簡單。而高邊 MOS 管的源極連接到電機相線,其電壓時刻處于動態(tài)變化之中,不確定因素較多。若要開通高邊 MOS 管,就需要借助自舉電路來提供合適的柵極電壓,這一過程涉及復(fù)雜的電路設(shè)計和信號處理,驅(qū)動難度大。

一般情況下,MOS 管的導(dǎo)通內(nèi)阻會隨著 VGS 的增大而降低。當(dāng) VGS 處于 10 - 15V 時,MOS 管能夠達到最小的導(dǎo)通電阻(RDSON)。此時,電流在電路中傳輸時的能量損耗大幅降低,從而提高了整個驅(qū)動電路的效率。
控制器通過控制 6 個 MOS 管通斷,實現(xiàn) BLDC 換相,調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向,滿足不同應(yīng)用需求,如電動汽車的加減速與能量回收。電機運轉(zhuǎn)中若堵轉(zhuǎn)引發(fā)過流,MOS 驅(qū)動電路能檢測并切斷電路,保護控制器和電機,確保系統(tǒng)運行。 |