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ZHCAB45 June 2021 DRV3255-Q1 , DRV8300 , DRV8301 , DRV8302 , DRV8303 , DRV8304 , DRV8305 , DRV8305-Q1 , DRV8306 , DRV8307 , DRV8308 , DRV8320 , DRV8320R , DRV8323 , DRV8323R , DRV8340-Q1 , DRV8343-Q1 , DRV8350 , DRV8350F , DRV8350R , DRV8353 , DRV8353F , DRV8353R

3.1.3 給定 FET 的柵極電流計算示例

在此示例中，使用 DRV835x 系列器件并將其與 CSD19536KTT 功率 MOSFET 配對，后者用在適用于三相 BLDC 電機的 54V、1.5kW、效率 > 99%、70 × 69mm² 的功率級參考設計TIDA-010056 中。

估算近似柵極電流的步驟一般為：

找到 FET 部件型號和相關數據表
在數據表中找到 Q_gd 值
典型的 Q_gd 是可以接受的，但要始終注意 Q_gd 的最小或最大容差
估計所需的 VDS 上升和下降時間。一般來說，對于許多大功率系統，將上升和下降時間保持在 100ns 至 300ns 之間是一個很好的切入點。
或者，設計人員可以重新排列Equation2 以根據柵極驅動電流 (I_DRIVE) 而非 VDS 壓擺率 (SR_DS) 獲得公式，其中 25V/μs 至 100V/μs 作為通用輸入是可接受的：

Equation2.

I_{D R I V E} = \frac{Q_{g d}}{t_{R i s e F a l l}}

其中：

I_DRIVE = 從柵極拉取或灌入的電流（單位為安培）
t_RiseFall = VDS（非 VGS）的等效上升或下降時間，單位為秒
Q_gd = MOSFET 的固有柵極至漏極電荷，單位為庫侖

對于 CSD19536KTT，Q_gd = 17nC，我們可以使用通用指南將 100ns 放入Equation3 的上升和下降時間中。注意，一些設計人員想要使上升時間為下降時間的兩倍。

Equation3.

I_{D R I V E} = \frac{(17 \times 10^{- 9})}{(100 \times 10^{- 9})}

Equation4.

I_{D R I V E} = 170 m A)

DRV835x 系列沒有將 I_DRIVE 恰好設為 170mA，但它確實具有較低的選項，即拉電流為 150mA 或 100mA，灌電流為 100mA。拉電流是指從柵極電源電壓獲取并推入 FET 的電流，它對應于上升時間；灌電流是指電荷從 FET 的柵極拉出并推到 FET 的源極的速率，它對應于下降時間。

如果上升和下降時間為 300ns，仍可以使用上述公式計算：

Equation5.

I_{D R I V E} = \frac{(17 \times 10^{- 9})}{(300 \times 10^{- 9})}

Equation6.

I_{D R I V E} = 56 m A)

再次使用 DRV835x 系列，選擇 50mA 作為拉電流，但最小灌電流為 100mA。這是用非零值替換 0Ω 柵極電阻器以獲得低于最低設置的等效柵極灌電流的理想示例。如果不打算使用 0Ω 柵極電阻器，則必須切斷布線并重新設計電路板以獲得所需性能。

請記住，我們僅使用根據安全通用指南計算的起始柵極驅動電流。這是一個一階公式，與實際系統中看到的不完全匹配，但目標是獲得一個合理的起點。因此，我們在器件沒有精確選擇的情況下向下舍入，使等效上升或下降時間比計算出的值更長。設計人員應在測試后增大或減小這個數字。