A3941 汽车应用的全桥MOSFET驱动器

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1、A3941汽车应用的全桥MOSFET驱动器特性与优势全桥N-MOSFET大电流驱动高端和低端PWM开关电荷泵用于低电压源应用TOP-OFF电荷泵实现100%PWM可调死区时间用于横向传导保护5.5至50V电压范围内部包括5V基准电压诊断输出低功耗睡眠模式简述A3941是一个能够驱动外部N沟道MOSFET的全桥驱动器，特别适用于汽车应用的大感性负载，如刷式DC马达。独特的电荷泵能够在电源低至7V时满幅（>10V）驱动门极，甚至在5.5V时仍可以进行简单驱动。引导（bootstrap）电容能够提供高于电源的电压来驱动N-MOSFET。内部的电荷泵用于高端的驱动并允许DC（100%

2、占空比）操作。用二极管或同步整流可以实现快速和慢速衰减模式的全桥驱动。慢速衰减模式时，反向电流通过高端或低端FET。同时FET受到电阻调节的死区击穿保护。内部的诊断电路能够指出欠压、超温、桥故障和可配置的多功能MOSFET保护。2121212121功能描述A3941是一种全桥MOSFET前置驱动器，单7至50V工作电源。内部包含一个5V逻辑电压源。4个高电流门驱动器有能力驱动宽范围的N-MOSFET，它们被配置成2个高端驱动器和2个低端驱动器。A3941包含必要的电路确保在电源低至7V时，FET的高端和低端（G-S）门极电压同时高于10V。假如电压跌落，在5.5V时仍能保证正

3、确的功能，但是会降低门极的驱动电压。A3941可以被MCU输出的单路PWM信号驱动，并可被配置为快速或慢速衰减模式。快速衰减可以提供4象限电机控制，而慢速衰减适合2象限地电机控制或者简单感性负载。慢速衰减模式时，反向电流穿过高端或者低端MOSFET。任何情况下，同步整流可以提高桥的效率。外部桥击穿能够被可调死区避免。低功耗睡眠模式允许A3941、桥和负载连接到车的电源上而不必外加电源开关。A3941包括一些保护功能：欠压、超温和桥故障。故障状态可以被MCU感知，21它有2个故障输出端，FF1和FF2，可以提供给外部。电源单电源有必要通过一个反压保护电路连接到VBB引脚。电源需

4、要连接一个陶瓷电容至GND滤波。VBB电压在7至50V范围内A3941能够进行标准参数的运转，电压低至5.5V时能保证正确的功能。因此它能在复杂的车载（电源）环境下使用。V5脚：内部是一个电压源，用于低电流的外部上拉电阻应用。同时，这个电压源也用于内部逻辑电路，所以用一个至少100nF的电容连接至GND滤波。它在RESET为低时是禁用的。门驱动器A3941设计用于驱动外部的、低导通电阻的N-MOSFET。瞬时它能提供较大的电流用于充电或放电外部FET的门极电容，从而来减少外部FET在开关期间的消耗。充、放电的速度可以被连接在FET门极的外部电阻按系数控制。门驱动电压调整器：内

5、部调整器能够驱动门极并限制其提供的最大电压。当VBB电源超过16V，调整器相当于简单的线性调整器。当低于16V时，电压由起动转换电荷泵维持，同时需要在CP1和CP2引脚间连接一个泵电容。电容最小值为220nF，典型值为470nF。调整器电压标称为13V，可以在VREG脚测试到。一个足够大容量的储能电容需要连接到VREG脚，用来提供低端驱动和引导电容的瞬时电流。TOP-OFF电荷泵:附加的TOP-OFF电荷泵用来供给每一相供电。电荷泵允许维持不确定的外部FET的高端门驱动电压，确保实现100%PWM驱动。它属于低电流电荷泵，仅作用在高端FET开启时。浮动的高端驱动需要一个较小的

6、偏置电流（<20uA）维持高电压输出。没有TOP-OFF电荷泵时，偏置电流将通过Cx脚从引导电容汲取。电荷泵供给足够的电流确保引导电压，从而使G-S电压维持在必要的水平。注意作用于高端门的初始开启的必要的电荷总是来自于引导电容。如果引导电容已经放电，TOP-OFF电荷泵不能提供足够的电流允许FET开启。一些应用中，桥的每个FET都有一个安全电阻连接在门极和源极之间。当高端FET保持导通时，电流同时供给这个电阻(RGSH)和高端驱动，所以TOP-OFF电荷泵出现了一个静态的负载。最小的电阻值应参照电气参数表中的电荷泵供应电流。GLA和GLB引脚:这俩脚是外部N-MOSFET的低

7、端门驱动输出。门驱动输出和FET门之间的电阻可以用于控制转变速度，提供一些SA和SB输出的di/dt和dv/dt控制。GLx变成高电平开启驱动的上一半，从外部电桥提供源电流到低端FET使其开启。GLx变成低电平开启驱动的下一半，从LSS脚提供灌电流到外部FET使其关闭。SA和SB引脚:直接连接到马达，这俩连接感应负载两端的电压变化。同时连接到引导电容的负端，作为浮动的高端驱动的负电源。高端门的电荷通过这个连接放电，因此应使用较低的阻抗电路连接至FET桥。21GHA和GHB引脚:这俩脚是外部N-MOSFE