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?MIC4607A三相MOSFET驅動器技術解析與應用指南

科技觀察員 ? 2025-09-29 14:45 ? 次閱讀
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Microchip Technology MIC4607A三相MOSFET驅動器為1nF容性負載提供快速 (35ns) 傳播延遲時間和20ns上升/下降時間。MIC4607A TTL輸入可以是獨立的高側和低側信號,也可以是內部生成高低驅動的單路PWM輸入。高側和低側輸出可確保在任一模式下不會重疊。MIC4607A具有過流保護(帶消隱時間插入)和高壓內部二極管(為高側柵極驅動自舉電容器充電)。高速、低功耗電平轉換器為高側輸出提供干凈的電平轉換。MIC4607A的堅固工作特性使其輸出不受電池故障、低于地線的HS振鈴或高速電壓轉換時HS回轉的影響。低側和高側驅動器均提供欠壓保護。

數據手冊:*附件:Microchip Technology MIC4607A三相MOSFET驅動器數據手冊.pdf

Microchip MIC4607A采用28引腳4mm x 5mm VQFN封裝,帶可濕性側翼,濕度靈敏性等級為1級。該設備的工作結溫范圍為-40°C至+125°C。

特性

  • 柵極驅動電源電壓高達16V
  • 增強過流保護,增加消隱時間
  • 驅動高側和低側N溝道MOSFET,具有獨立輸入或單PWM信號
  • TTL輸入閾值
  • 片上引導程序二極管
  • 35ns 快速傳播時間
  • 直通保護
  • 驅動1000 pF的負載,上升和下降時間為20 ns
  • 低功耗
  • 電源欠壓保護
  • -40 °C至+125 °C結溫范圍
  • 符合AEC-Q100和AEC-Q006標準

典型應用電路

1.png

封裝類型

2.png

功能圖

3.png

輸入邏輯模塊

4.png

?MIC4607A三相MOSFET驅動器技術解析與應用指南?


?一、產品概述?

MIC4607A是Microchip Technology推出的一款85V三相MOSFET驅動器,專為三相橋式拓撲設計,集成自適應死區(qū)時間控制、防直通保護和過流保護功能。其核心特性包括:

  • ?高壓支持?:85V耐壓,適用于工業(yè)電機驅動、汽車BLDC電機等高壓場景。
  • ?高速驅動?:35ns傳播延遲,20ns上升/下降時間(驅動1nF負載),支持高頻開關應用。
  • ?靈活輸入?:提供兩種版本(MIC4607A-1獨立TTL輸入,MIC4607A-2單PWM輸入),適配不同控制邏輯。
  • ?保護機制?:過流保護(帶消隱時間)、欠壓鎖定(UVLO)、溫度范圍-40°C至+125°C,符合AEC-Q100車規(guī)認證。

?二、關鍵功能解析?

  1. ?自適應死區(qū)時間控制?
    • 通過監(jiān)測開關節(jié)點電壓(xHS)和柵極驅動輸出(xHO/xLO),動態(tài)調整高低側MOSFET的導通間隔,避免直通電流。典型死區(qū)時間<20ns(見圖4-1時序圖)。
    • 支持非重疊(MIC4607A-1)和重疊輸入模式(MIC4607A-2),適應不同PWM策略。
  2. ? 過流保護(OCP) ?
    • 外部電流檢測電阻(連接ILIM+/ILIM-引腳)觸發(fā)保護,閾值典型值175-225mV。
    • 故障時鎖定輸出,并通過FLT/引腳輸出低電平,延遲時間由外部CDLY電容設定(計算公式:tDLY = CDLY × VDLY+/IDLY)。
  3. ?自舉電路設計?
    • 內置高壓二極管(VDD至xHB),簡化外部自舉電容(CB)充電路徑。推薦CB≥0.1μF(X5R/X7R材質),電壓需滿足VIN + VDD。

?三、典型應用電路?

? 1. 三相電機驅動(圖7-1) ?

  • ?拓撲結構?:6個N溝道MOSFET組成三相逆變橋,驅動BLDC電機。
  • ?關鍵設計?:
    • 自舉電容CB(如1μF/25V)靠近xHB/xHS引腳,降低環(huán)路電感。
    • HS引腳串聯3Ω電阻+二極管(如1N4148)抑制負壓振鈴。
    • 電流檢測電阻(Rsense)布局需避免噪聲干擾。

? 2. 工業(yè)逆變器(圖7-4) ?

  • 支持能量回饋模式,適用于光伏逆變器或電池充電場景。
  • 柵極電阻(RG)選擇需平衡開關速度與EMI,典型值2-10Ω。

?四、設計注意事項?

  1. ?熱管理?
    • 總功耗計算:Ptotal = Pdriver(柵極驅動損耗)+ Pbootstrap(自舉二極管損耗)+ Pquiescent(靜態(tài)功耗)。
    • 示例:驅動Qg=30nC的MOSFET,VDD=12V,fSW=20kHz時,單路驅動損耗約7.2mW。
  2. ?PCB布局優(yōu)化?
    • 高低側驅動回路需最短化,優(yōu)先使用地平面。
    • 自舉電容(CB)與xHB/xHS引腳距離<5mm,避免長走線引入寄生電感。
  3. ?故障調試?
    • FLT/引腳無響應時,檢查ILIM+/-是否短路至VSS(禁用OCP時需短接)。
    • 輸出異常振鈴可通過增加柵極電阻或優(yōu)化HS鉗位電路解決。
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