ZHCSLV1B August 2018 – August 2021 DRV8350F , DRV8353F
PRODUCTION DATA
TDRIVE 元件是一個集成的柵極驅(qū)動狀態(tài)機(jī),通過開關(guān)握手、寄生 dV/dt 柵極導(dǎo)通預(yù)防和 MOSFET 柵極故障檢測來提供自動死區(qū)時間插入。
TDRIVE 狀態(tài)機(jī)的第一個作用是自動死區(qū)時間插入。死區(qū)時間是外部高側(cè)和低側(cè) MOSFET 開關(guān)之間的一段時間,旨在確保它們不會發(fā)生跨導(dǎo)并導(dǎo)致?lián)舸?。DRV835xF 系列器件使用 VGS 電壓監(jiān)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(tǒng)變化(例如溫度漂移和 MOSFET 參數(shù)變化)對柵極驅(qū)動器死區(qū)時間進(jìn)行調(diào)整。可以插入一個額外的數(shù)字死區(qū)時間 (tDEAD),并可通過 SPI 器件中的寄存器對其進(jìn)行調(diào)整。
當(dāng)相電流進(jìn)入外部半橋時,如果柵極驅(qū)動器從高側(cè) MOSFET 轉(zhuǎn)換至低側(cè) MOSFET,那么自動死區(qū)時間插入會受到限制。在這種情況下,高側(cè)二極管將在死區(qū)時間內(nèi)導(dǎo)通,并將開關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓保持在 VDRAIN。在這種情況下,會在死區(qū)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?yàn)樾枰獙?nèi)部 VGS 檢測電路上存在的電壓進(jìn)行放電。
第二個作用側(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)行開關(guān),TDRIVE 狀態(tài)機(jī)就會在相反狀態(tài)的 MOSFET 柵極上啟用強(qiáng)下拉 ISTRONG 電流。該強(qiáng)下拉會持續(xù) TDRIVE 時長。當(dāng)半橋開關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓快速轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)是通過為每個半橋柵極驅(qū)動器配備一對 VGS 柵源電壓監(jiān)視器來完成的。當(dāng)柵極驅(qū)動器接收到改變半橋狀態(tài)的命令時,它開始監(jiān)測外部 MOSFET 的柵極電壓。如果在 tDRIVE 周期結(jié)束時 VGS 電壓沒有達(dá)到正確的閾值,則柵極驅(qū)動器將報告故障。為確保不會檢測到偽故障,應(yīng)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(tài)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(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)