ZHCSLV1B August 2018 – August 2021 DRV8350F , DRV8353F
PRODUCTION DATA
TDRIVE 元件是一個(gè)集成的柵極驅(qū)動(dòng)狀態(tài)機(jī),通過(guò)開(kāi)關(guān)握手、寄生 dV/dt 柵極導(dǎo)通預(yù)防和 MOSFET 柵極故障檢測(cè)來(lái)提供自動(dòng)死區(qū)時(shí)間插入。
TDRIVE 狀態(tài)機(jī)的第一個(gè)作用是自動(dòng)死區(qū)時(shí)間插入。死區(qū)時(shí)間是外部高側(cè)和低側(cè) MOSFET 開(kāi)關(guān)之間的一段時(shí)間,旨在確保它們不會(huì)發(fā)生跨導(dǎo)并導(dǎo)致?lián)舸RV835xF 系列器件使用 VGS 電壓監(jiān)視器來(lái)測(cè)量 MOSFET 柵源電壓并確定正確的切換時(shí)間,而不是依賴固定的時(shí)間值。該功能有助于針對(duì)系統(tǒng)變化(例如溫度漂移和 MOSFET 參數(shù)變化)對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)器死區(qū)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。可以插入一個(gè)額外的數(shù)字死區(qū)時(shí)間 (tDEAD),并可通過(guò) SPI 器件中的寄存器對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。
當(dāng)相電流進(jìn)入外部半橋時(shí),如果柵極驅(qū)動(dòng)器從高側(cè) MOSFET 轉(zhuǎn)換至低側(cè) MOSFET,那么自動(dòng)死區(qū)時(shí)間插入會(huì)受到限制。在這種情況下,高側(cè)二極管將在死區(qū)時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通,并將開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓保持在 VDRAIN。在這種情況下,會(huì)在死區(qū)時(shí)間握手中引入大約 100-200ns 的額外延遲。之所以會(huì)引入該延遲,因?yàn)樾枰獙?duì)內(nèi)部 VGS 檢測(cè)電路上存在的電壓進(jìn)行放電。
第二個(gè)作用側(cè)重于防止寄生 dV/dt 柵極導(dǎo)通。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),只要 MOSFET 進(jìn)行開(kāi)關(guān),TDRIVE 狀態(tài)機(jī)就會(huì)在相反狀態(tài)的 MOSFET 柵極上啟用強(qiáng)下拉 ISTRONG 電流。該強(qiáng)下拉會(huì)持續(xù) TDRIVE 時(shí)長(zhǎng)。當(dāng)半橋開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓快速轉(zhuǎn)換時(shí),該功能有助于消除耦合到 MOSFET 柵極中的寄生電荷。
第三個(gè)作用是實(shí)現(xiàn)了柵極故障檢測(cè)方案,以檢測(cè)引腳對(duì)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(shí)現(xiàn)是通過(guò)為每個(gè)半橋柵極驅(qū)動(dòng)器配備一對(duì) VGS 柵源電壓監(jiān)視器來(lái)完成的。當(dāng)柵極驅(qū)動(dòng)器接收到改變半橋狀態(tài)的命令時(shí),它開(kāi)始監(jiān)測(cè)外部 MOSFET 的柵極電壓。如果在 tDRIVE 周期結(jié)束時(shí) VGS 電壓沒(méi)有達(dá)到正確的閾值,則柵極驅(qū)動(dòng)器將報(bào)告故障。為確保不會(huì)檢測(cè)到偽故障,應(yīng)選擇比 MOSFET 柵極充放電所需時(shí)間更長(zhǎng)的 tDRIVE 時(shí)間。tDRIVE 時(shí)間不會(huì)增加 PWM 時(shí)間,如果在活動(dòng)狀態(tài)下接收到另一個(gè) PWM 命令,則會(huì)終止。Topic Link Label8.6(對(duì)于 SPI 器件)和Topic Link Label8.3.3 (對(duì)于硬件接口器件)介紹了有關(guān) TDRIVE 設(shè)置的其他詳細(xì)信息。
圖 8-16 展示了運(yùn)行中的 TDRIVE 狀態(tài)機(jī)的示例。
圖 8-16 TDRIVE 狀態(tài)機(jī)