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MOSFET与预驱动器的匹配技巧

作者：Bob Fugere

汽车电源产品部首席应用工程师

安森美半导体

汽车应用中电气负载的数量及种类众多，在驱动及控制这些负载方面，没有“万能”的方案。

有些负载是大功率，有些是低功率；可能是电阻型、电感型或电容型负载。它们可能需要精确

的控制，或是仅需要简单的脉宽调制(PWM)或导通/关闭控制。在所有情况下，都有必要为负载

及驱动器提供保护，并为微控制器(MCU)提供诊断信息。

适应宽负载范围的一种方法是使用现有金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和带必要保护

及诊断功能的预驱动器。这种方法可以非常灵活，甚至可以使用已通过合格认证、您的库存中

现有的 MOSFET，为驱动器需求提供高性价比的方案。要使这一方案发挥最大的作用，MOSFET 和

预驱动器必须相互匹配。

预驱动器基础知识

图 1 了提供控制、保护及诊断功能的预驱动器基本组件示例。在导通期间，消隐(blanking)定

时器启动，同时，门电荷由驱动器电源(V

GG

)通过驱动器输出阻抗(R

G

)提供给 MOSFET。在此期间，

比较器(CMP)感测 MOSFET 的漏极-源极电压(V

DS

)，并将其与参考电压(V

REF

)比较。如果在导通消

隐时间的末尾时 MOSFET 的 V

DS

大于 V

REF

，就检测出可能的负载短路。然后，MOSFET 关闭并保护

器件本身，同时负载电压源(V

L

)短路诊断状态也被记录下来。

GATE DRIVER BLOCK

TIMER

DRIVER

R

G

CMP

-

+

V

REF

CONTROL

&

DIAGNOSTIC

V

GG

GAT

DRN

LOAD

V

L

CTRL

DIAG

V

DS

图 1：预驱动器框图。

在关闭期间，消隐定时器启动，同时存储的门电荷由 MOSFET 通过 R

G

缷除到地。在此期间，CMP

感测 MOSFET 的 V

DS

，并将其与不同的 V

REF

比较。如果在关闭消隐时间的末尾时 MOSFET 的 V

DS

小于

1

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