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刷直流電機(jī)，只要具備適當(dāng)?shù)膶I(yè)知識，它們就可以在沒有機(jī)械轉(zhuǎn)子磁性位置傳感器（無傳感器）的情況下進(jìn)行控制。這些三相電機(jī)由三相逆變器供電，該逆變器通過三個并聯(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 Vdc 和地之間的一個相。

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 MOSFET 以圖騰柱方式排列，創(chuàng)建三個半橋以將每個線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。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)動器 IC 來驅(qū)動 FET 的柵極（通常稱為柵極驅(qū)動器）?，F(xiàn)代柵極驅(qū)動器（1kW 三相電機(jī)系統(tǒng)）集成了許多對整個系統(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方面都是同類產(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提供整個系統(tǒng)保護(hù)的多個層由具有集成VDS和VGS監(jiān)控外部FET的，在芯片上的熱測量，三個集成的電流分流放大器監(jiān)測通過FET的電流流動，MCU看門狗，電源監(jiān)視欠壓和過壓以及智能柵極驅(qū)動擊穿保護(hù)。

在每個級別的性能之外，智能門驅(qū)動這是 DRV8305-Q1 區(qū)別于其他柵極驅(qū)動器的地方。它通過允許用戶設(shè)置最小死區(qū)時間（高側(cè)和低側(cè)開關(guān)打開之間的時間）并通過實(shí)施強(qiáng)大的柵極下拉來防止 dv/dt 傳導(dǎo)，提供了三個級別的 MOSFET 交叉?zhèn)鲗?dǎo)或擊穿保護(hù)。有關(guān)智能柵極驅(qū)動器的更多詳細(xì)信息，請閱讀我們的應(yīng)用說明“了解 TI 電機(jī)柵極驅(qū)動器中的 IDRIVE 和 TDRIVE”。

DRV8305-Q1器件是一種用于三相電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用的門驅(qū)動IC。該器件提供了三個高精度半橋驅(qū)動器，每個驅(qū)動器能夠驅(qū)動高側(cè)和低側(cè)n溝道MOSFET。充電泵驅(qū)動器支持100%占空比和低壓運(yùn)行冷曲柄的情況。器件滿足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)，汽車油泵和水泵，風(fēng)扇和鼓風(fēng)電動機(jī)。

DRV8305-Q1器件包括三個雙向電流分流放大器，用于精確的低側(cè)電流測量，支持可變增益設(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)動器使用自動握手開關(guān)時，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過電流檢測，和門驅(qū)動的旋轉(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。第一個是通過串行外設(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，上面提到的每一種故障機(jī)制都會在SPI端口上報(bào)告。SPI 端口還可用于編程或配置許多功能。一個關(guān)鍵特性是柵極驅(qū)動電流，無需在 MOSFET 的柵極上使用電阻器。它可以對低至 10mA 和高達(dá) 1.25A 的電流進(jìn)行編程，允許用戶調(diào)整以獲得最佳柵極驅(qū)動和 EMI 性能。其他可編程的關(guān)鍵特性是電流檢測放大器的增益、偏置和消隱時間。

最后，DRV8305-Q1 通過輔助從簡單梯形到正弦 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，每個分流放大器都必須能夠快速準(zhǔn)確地測量每個相腿中的電流。DRV8305-Q1 通過 SPI 端口提供電流檢測放大器校準(zhǔn)，以最大限度地減少與失調(diào)電壓相關(guān)的不準(zhǔn)確度。