ZHCSLV1B August 2018 – August 2021 DRV8350F , DRV8353F
PRODUCTION DATA
TDRIVE 元件是一個集成的柵極驅動狀態機,通過開關握手、寄生 dV/dt 柵極導通預防和 MOSFET 柵極故障檢測來提供自動死區時間插入。
TDRIVE 狀態機的第一個作用是自動死區時間插入。死區時間是外部高側和低側 MOSFET 開關之間的一段時間,旨在確保它們不會發生跨導并導致擊穿。DRV835xF 系列器件使用 VGS 電壓監視器來測量 MOSFET 柵源電壓并確定正確的切換時間,而不是依賴固定的時間值。該功能有助于針對系統變化(例如溫度漂移和 MOSFET 參數變化)對柵極驅動器死區時間進行調整。可以插入一個額外的數字死區時間 (tDEAD),并可通過 SPI 器件中的寄存器對其進行調整。
當相電流進入外部半橋時,如果柵極驅動器從高側 MOSFET 轉換至低側 MOSFET,那么自動死區時間插入會受到限制。在這種情況下,高側二極管將在死區時間內導通,并將開關節點電壓保持在 VDRAIN。在這種情況下,會在死區時間握手中引入大約 100-200ns 的額外延遲。之所以會引入該延遲,因為需要對內部 VGS 檢測電路上存在的電壓進行放電。
第二個作用側重于防止寄生 dV/dt 柵極導通。為了實現這一點,只要 MOSFET 進行開關,TDRIVE 狀態機就會在相反狀態的 MOSFET 柵極上啟用強下拉 ISTRONG 電流。該強下拉會持續 TDRIVE 時長。當半橋開關節點電壓快速轉換時,該功能有助于消除耦合到 MOSFET 柵極中的寄生電荷。
第三個作用是實現了柵極故障檢測方案,以檢測引腳對引腳焊接缺陷、MOSFET 柵極故障或 MOSFET 柵極卡在高電壓或低電壓的情況。該實現是通過為每個半橋柵極驅動器配備一對 VGS 柵源電壓監視器來完成的。當柵極驅動器接收到改變半橋狀態的命令時,它開始監測外部 MOSFET 的柵極電壓。如果在 tDRIVE 周期結束時 VGS 電壓沒有達到正確的閾值,則柵極驅動器將報告故障。為確保不會檢測到偽故障,應選擇比 MOSFET 柵極充放電所需時間更長的 tDRIVE 時間。tDRIVE 時間不會增加 PWM 時間,如果在活動狀態下接收到另一個 PWM 命令,則會終止。Topic Link Label8.6(對于 SPI 器件)和Topic Link Label8.3.3 (對于硬件接口器件)介紹了有關 TDRIVE 設置的其他詳細信息。
圖 8-16 展示了運行中的 TDRIVE 狀態機的示例。
圖 8-16 TDRIVE 狀態機