集成電源管理的160V三相MOTIX™門級驅動器

MOTIX™ 3相柵極驅動器6ED2742S01Q是英飛凌MOTIX™品牌的新成員。之前的文章《新品| -1A/2A，160V MOTIX™三相SOI柵極驅動器》對該產品做了簡要的介紹，本文重點講解該產品的特色功能以及使用上的注意事項

▪ 160V絕緣體上的矽（SOI）技術
▪ Io+/Io- 1A/2A驅動電流（典型峰值）

▪ 用於100%占空比的集成涓流充電泵

▪ 集成的電源管理單元(PMU)

它是一款160V柵極驅動器，用來適配低壓MOSFET，繼而驅動直流無刷電機，支持6V~140V的輸入電壓。6ED2742S01Q有一個集成的電源管理單元，包括一個線性預調器和電荷泵，能提供一個穩定的12V的VCC以驅動MOSFET。它在寬輸入電壓下工作，適合寬電池電壓，如10.8V到96V。6ED2742S01Q通過集成PMU、自舉二極體、ITRIP、電流感應放大器、電荷泵，降低了系統成本。它還具有卓越的抗閂鎖能力，使其成為各種應用的簡約和低成本的解決方案，如電動工具、機器人、無人機、低速電動汽車、吸塵器和戶外園藝工具。該晶片集成度高、封裝小巧，是電池供電應用的理想選擇。

首先介紹一下該產品非常吸引人的幾個特色功能。

01. 驅動器自帶的電源管理功能

PMU針對不同電池電壓的應用場景，有如下三個配置模式。

配置1：直連電荷泵

一般情況下MOSFET的驅動電壓是12V，如果電池電壓不到12V時，往往需要一級開關電源獲取穩定的驅動VCC電壓，但是這樣就增加了電路的複雜程度。內置的電荷泵剛好解決了這個痛點。當電池電壓在6V到20V之間時，可以將電池直接連接VREG，如圖1所示；對於該功能設計的典型電壓為12V，即當電池電壓是12V時電荷泵的輸出電流ICP_AVG為額定電流15mA，並且電荷泵的輸出電壓，即驅動電壓也為12V；電池電壓低於12V時，ICP_AVG會降低至10mA，但是由於電荷泵的作用，電荷泵的輸出電壓仍為12V；如果電池電壓低於7V，電荷泵的輸出電壓會降低，具體見圖1。

圖1.6ED2742S01Q PMU在配置1中工作

 

配置2：直連LDO

如果電池電壓在20V~90V之間，可將電池直接連接VIN。此時電池電壓經一級LDO降至15.5V，再通過電荷泵得到12V的VCC電壓。電池電壓高於60V的時候，電荷泵的輸出電流會ICP_AVG低於15mA。

圖2.6ED2742S01Q PMU在配置2中工作

6ED2742S01Q內置了可用於電流檢測的運算放大器，該運放具有四個可配置增益，分別為5、10、20、40。內置的運放可以檢測功率地（COM腳）和邏輯地（VSS腳）之間的電壓。該功能可以幫助減少外置的運算放大器，無需另外從電阻兩端引線，減少了外圍所需的元器件數量和PCB面積。需要注意的是該功能僅適用於單電阻採樣的情況。

STR輸入信號可幫助讀取輸出偏置電壓從而進行校準。正常工作：STR信號為LOW，CSA輸出信號CSO是跟隨VSS-COM電壓乘以一定增益。當STR信號為高時，CSO信號可以用來報告運放偏移。CSO輸出增加了150mV VSS以上的偏置。這保證了在不同的增益設置、溫度和電壓變化下，輸出電壓偏移始終為正。