電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)MCU拆解分析，驅(qū)動(dòng)板主要包括驅(qū)動(dòng)電源電路；驅(qū)動(dòng)電路；鉗位電路設(shè)計(jì)；短路保護(hù)電路；推挽電路等，以及母線電壓、溫度信號(hào)采集電路。

母線電壓采集

將母線電壓通過(guò)電阻分壓的方式比例縮小，然后將采集的分壓后的電壓經(jīng)過(guò)光耦隔離器ACPL-C87AT進(jìn)行隔離，并將輸入的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，在經(jīng)過(guò)運(yùn)放后輸入到主芯片的端口，按照縮放比例進(jìn)行電壓值的還原。

IGBT溫度采集

熱敏電阻與電阻進(jìn)行分壓，采集電壓后，通過(guò)運(yùn)算放大器，將溫度信號(hào)AD值送至MCU。

輸入側(cè)引腳

1、電源引腳VCC1-GND1，當(dāng)供電電壓 Vcc1（5V）低于規(guī)定值時(shí)，芯片內(nèi)部將自動(dòng)產(chǎn)生IGBT的關(guān)斷信號(hào)，直至供電電壓恢復(fù)正常。

2、PWM輸入引腳IN+與IN-，控制電路發(fā)出的PWM信號(hào)通過(guò)芯片的該引腳進(jìn)入芯片內(nèi)部。

3、復(fù)位引腳RST，當(dāng)驅(qū)動(dòng)芯片因過(guò)流保護(hù)而封鎖驅(qū)動(dòng)輸出，再次恢復(fù)工作需給該引腳提供一個(gè)低脈沖復(fù)位信號(hào)。

4、故障引腳FLT，當(dāng)芯片檢測(cè)到所驅(qū)動(dòng)的IGBT發(fā)生短路過(guò)飽和時(shí),則拉低FALUT信號(hào)報(bào)警。

5、RDY信號(hào)，當(dāng)片測(cè)到電源欠壓或片內(nèi)部工作失常時(shí)則拉高READY信號(hào)報(bào)警。

輸出側(cè)引腳

1、電源VCC2（15V）、GND2、VEE2（-8V），VCC2引入+15V電源作為柵極的正向偏置電壓；VEE2引入（-8V）電源作為柵極關(guān)斷電壓。當(dāng)供電電壓VCC2（15V）低于規(guī)定值時(shí)，芯片內(nèi)部將自動(dòng)產(chǎn)生IGBT的關(guān)斷信號(hào)。

2、鉗位引腳CLAMP，門極驅(qū)動(dòng)電壓的箝位以及集電極電壓的箝位。

3、輸出引腳PWM OUT，TC275產(chǎn)生的PWM波輸入到芯片的IN-與IN+引腳，通過(guò)IED020I12將信號(hào)傳遞到芯片的OUT引腳。芯片檢測(cè)到的故障信號(hào)反饋到輸入側(cè)，該故障信號(hào)停止PWM的輸出到OUT引腳，以及將信號(hào)傳輸?shù)紽LT引腳。

4、IGBT飽和壓降監(jiān)測(cè)引腳DESAT，當(dāng)IGBT由于過(guò)載或者短路過(guò)流發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生高電平信號(hào)。

5、兩級(jí)關(guān)斷引腳TLSET。

門極電阻

門極電阻太小，會(huì)造成驅(qū)動(dòng)波形振蕩；門極電阻太大，脈沖波形的邊沿易發(fā)生延遲。一般芯片使用手冊(cè)上會(huì)推薦門級(jí)電阻值，通過(guò)該阻值進(jìn)行微調(diào)，觀測(cè)測(cè)試結(jié)果。

短路保護(hù)電路

當(dāng)IGBT短路過(guò)流時(shí)，Uce電壓升高，一般7V以上，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)芯片外部電路二極管DIODE負(fù)極電壓升高，DIODE截止，驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部有上拉電壓VCC2(15V)在DESAT引腳產(chǎn)生高電平，該電壓與芯片內(nèi)部9V電壓通過(guò)比較器K3進(jìn)行比較，以輸出故障信號(hào)。同時(shí)，該故障信號(hào)通過(guò)與門電路關(guān)斷芯片的PWM輸出，故障信號(hào)傳輸?shù)叫酒腇LT引腳，輸出低電平，故障信號(hào)可以觸發(fā)關(guān)斷IGBT。

鉗位電路

IGBT在關(guān)斷時(shí)門極電壓開(kāi)始下降，門極與集電極之間的米勒電容，使得門極電壓關(guān)斷延時(shí)。為了消除這種延時(shí)，驅(qū)動(dòng)芯片通過(guò)箝位電路作用，當(dāng)門極電壓降到2V的時(shí)候，門極電壓被直接拉到關(guān)斷電壓V EE2 (-8V)。

此外，米勒箝位防止IGBT器件的誤觸發(fā)，通常用在柵極不采用負(fù)電壓的應(yīng)用中。原理是在IGBT關(guān)斷過(guò)程中，CLAMP檢測(cè)門極電壓，當(dāng)門極電壓低于箝位門限2V時(shí)，主動(dòng)米勒箝位功能使能。

由于短路發(fā)生時(shí)，Uc電壓上升會(huì)從米勒電容耦合到柵極，加劇短路過(guò)程。為抑制該現(xiàn)象，通過(guò)CLAMP引腳來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)門極驅(qū)動(dòng)電壓的箝位。