NESA331 November 2025 DRV8363-Q1
增加電壓轉換速率會導致 MOSFET 閘極和源極訊號出現電壓鈴聲(過衝和下衝)。過衝幅度與轉換速率(由閘極電流控制)直接相關。有關閘極電流對電壓轉換速率和鈴聲的影響,請參閱 圖 3-1。系統設計工程師須負責確保電壓尖波不違反馬達驅動器絕對最大額定值,特別是閘極和源極針腳額定值。在超過馬達驅動器額定值的條件下運作會影響裝置效能和可靠性,導致非預期行為或快速磨損。
圖 3-1 閘極電流對電壓轉換速率和振鈴的影響:a) 閘極電流 - 64mA(左) b) 閘極電流 - 1024mA(右)另一個常被忽視的關鍵規格,是馬達驅動器源極節點可容忍的絕對最大電壓轉換速率。許多舊款裝置和主要競爭對手裝置具有 1V/us 絕對最大電壓轉換速率規格,限制切換速度。同樣值得注意的是,MOSFET 汲極至源極電壓轉換並非線性,而是類似 S 曲線,因為這類似於電容充電。這表示電壓轉換速率在中段部分可能高於裝置額定值。這對需要探索更快的電壓轉換時間以提高切換效率的客戶構成嚴重限制。德州儀器新款 48V 驅動器 DRV8363-Q1 專為此考量而設計,在源極節點提供最大 20V/ns 電壓轉換速率容差。DRV8363-Q1 新額定值提高系統對更快電壓轉換速率的穩健性,使驅動器不會成為系統效能限制。
加入 RC 緩衝器或遵循適當 PCB 設計實務可減少鈴聲影響。最終,系統設計工程師為系統選擇閘極電流前,必須考慮 EMI 限制和驅動器電壓額定值。兩者皆有優點和權衡取捨,包括整體 PCB 對寄生元件的穩健性,這會影響系統最佳電壓轉換速率。