3 電機驅動級

HVAC 系統中的電機是為風扇、壓縮機和泵等不同 HVAC 應用供電不可或缺的組成部分。這些系統通常包括不同類型的電機，例如有刷直流、無刷直流和步進電機。通過不同程度的集成來實施電機驅動器，從獨立柵極驅動器 IC 到完全集成的控制、柵極驅動器和 FET IC（全集成）。

無論集成程度如何，都可以減少元件數量和節省電路板布局布線中的空間；但選擇獨立柵極驅動器 IC 也有一些優勢。一個優勢是在高功率應用中具有更好的熱性能。集成會在小型封裝中包含多個子元件，從而在通電時會產生更多熱量；但帶有外部 FET 的柵極驅動器 IC 可以更好地散熱，從而有利于高功率 HVAC 應用。通過將柵極驅動器 IC 與外部 FET 配合使用，可以實現更高的最大電壓和電流規格，而集成了 FET 的 IC 通常在 IC 的電壓和電流能力方面出現瓶頸。通過適當的布局，將獨立柵極驅動器 IC 盡可能靠近外部 FET 配對使用，這樣也可以減少開關損耗和 EMI。

HVAC 系統中的電機用于為風扇、壓縮機和閥門供電。根據具體的電機應用，在選擇柵極驅動器時，必須考慮電壓和峰值電流等關鍵規格以及驅動器穩健性。具有低峰值電流的柵極驅動器非常適合低功率應用，而具有高峰值電流的柵極驅動器非常適合高功率應用。互鎖可以防止半橋驅動器中發生跨導或擊穿，這可能是由于輸入端的寄生振鈴所引起。因為由寄生電感引起的瞬態會產生負電壓，所以具有負電壓能力的柵極驅動器可提高驅動器的穩健性。圖 3-1 展示了典型的三相逆變器電機驅動器拓撲。

圖 3-1 具有 UCC27712 的三相逆變器電機驅動器

對于半橋電機驅動器，UCC27710 或 UCC27712 可用于驅動低功率應用。UCC27710 和 UCC27712 均屬于 620V、低于 3A 系列，具有互鎖功能，可防止高電平和低電平輸出同時處于開啟狀態，并在輸入引腳上具有負電壓能力，從而可提高穩健性。UCC27714 可用于高功率應用。UCC27714 是一款 600V、4A 驅動器，也在輸入引腳上具有負電壓能力；但它沒有互鎖功能。與 UCC27710 和 UCC27712 相比，UCC27714 采用更大的封裝來滿足更大的爬電距離要求。對于低側電機驅動器（例如單開關斬波器），可以使用前面提到的 UCC44273。