技術(shù) | Pai8131A在電動(dòng)自行車中的應(yīng)用簡(jiǎn)介

Pai8131A是榮湃最新推出的一款半橋驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片采用榮湃特有的iDivider技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)相互獨(dú)立的控制輸出。該芯片可以直接驅(qū)動(dòng)兩個(gè)中小功率半導(dǎo)體器件如MOSFET或IGBT，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，工作頻率高，通道間傳輸延時(shí)匹配性好，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

該芯片自帶死區(qū)功能，可以有效防止直通；同時(shí)采用具有下拉功能的施密特觸發(fā)式輸入設(shè)計(jì)，有效提高抗噪性能，防止器件意外開(kāi)通。

Pai8131A芯片內(nèi)電路框圖和管腳定義如圖1和圖2所示。

圖1 Pai8131A內(nèi)部框圖

圖2 Pai8131A腳位圖

引腳功能定義如下：

1腳

VCC

邏輯與低端電源電壓

2腳

HIN

高端邏輯輸入，輸出同相

3腳

LIN

低端邏輯輸入，輸出反相

4腳

COM

低端電源接地

5腳

LO

低端驅(qū)動(dòng)輸出

6腳

Vs

高端電源參考地

7腳

HO

高端驅(qū)動(dòng)輸出

8腳

VB

高端電源電壓

無(wú)刷直流電機(jī)不僅具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行效率高、調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)，還具有功率密度高，低轉(zhuǎn)速，大轉(zhuǎn)矩等特點(diǎn)，在電動(dòng)自行車中得到了廣泛應(yīng)用。

圖3. Pai8131A在電動(dòng)自行車中的典型應(yīng)用圖

圖3是Pai8131A在電動(dòng)自行車中的典型應(yīng)用圖。圖3中，控制器MCU將多路PWM信號(hào)發(fā)送給半橋驅(qū)動(dòng)器U1、U2、U3，半橋驅(qū)動(dòng)器U1，U2，U3將接收到的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)信號(hào)去控制相應(yīng)MOSFET的開(kāi)通和關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)刷電機(jī)的控制。Pai8131A自帶死區(qū)，能夠有效防止同一橋臂上下兩個(gè)MOSFET直通，死區(qū)時(shí)間為400~650ns。另外Pai8131A的邏輯輸入端兼容TTL電平和CMOS電平輸入，能夠更好的適應(yīng)不同供電電壓的系統(tǒng)需求。

為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作，使用Pai8131A進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，要注意自舉電容和自舉二極管的選取。通常圖3中的自舉二極管D1,D2,D3要選用漏電流小、反向耐壓足夠高、導(dǎo)通壓降小，反向恢復(fù)時(shí)間短的二極管。自舉電容C4，C5，C6要選用穩(wěn)定性好、串聯(lián)電感小、高頻特性優(yōu)的電容，容值大小根據(jù)PWM頻率和負(fù)載大小來(lái)選用。一般PWM頻率高時(shí)，選用小容值電容，PWM頻率低時(shí)，選用大容值電容。另外自舉電容的上電回路不要經(jīng)過(guò)大阻抗負(fù)載，否則要為自舉電容提供快速充電通路。