【導讀】我們身邊有很多電池供電的應用比如打掃衛生時使用的手持吸塵器、裝家具時使用電動工具、大街上穿梭的電動自行車、隨處可見的服務機器人和公園裏看到的無人機等，這些應用有一些共有的特點，就是設計緊湊並因地製宜的充分利用空間！

MOTIX™ 3相柵極驅動器6ED2742S01Q是英飛淩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)

●  集成的過流保護功能（ITRIP），有四個可選擇的閾值

●  集成的電流采樣運放（CSA）
，有四個可選擇的增益

●  2kV HBM ESD

●  5x5mm² QFN-32封裝

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、自舉二極管、ITRIP、電流感應放大器
、電荷泵，降低了係統成本。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。該芯片集成度高、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

配置3：外接BJT

如果電池電壓在90V~120V之間
，還可外接一個BJT於接口BJT_DR，如圖3所示，此時PMU在工作在配置3。

圖3.6ED2742S01Q PMU在配置3中工作

02 單電阻電流采樣運放（CSA）

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麵積。需要注意的是該功能僅適用於單電阻采樣的情況。

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。

圖4.電流采樣運放和時序框圖

03 ITRIP 過流保護功能

6ED2742S01Q也內置了可用於過流保護的高精度比較器，能夠在1us內快速響應在DC-母線上采樣到的過流，從而關閉輸出，如圖5所示
，其中DC BUS-連接的是功率地VSS，COM腳作為芯片的數字地。同時該芯片的過流保護點閾值是可調的
，可以根據表1設置不同的閾值電壓。

圖5.過流保護電路

表1.過流保護閾值配置表

在這裏需要特別提醒的是
，一定要注意兩個地的布線與連接：數字地（VSS）和功率地（COM）

，采樣電阻也要放在這兩個地之間！ruguoqudongqidedidedianweiyukongzhiqidedidedianweixiangchataida，jiuhuiyinqiqudongqiwuchufa。danyidedihenrongyiyinqizhezhongwenti
，suoyicaiyongdulidedianyuandihexinhaodilaibimianzheyangdewentibingjianshaolezaoyindeyingxiang。

此外，自舉電容等浮地的器件盡量靠近芯片相關引腳，並盡可能減小噪聲環路，建議使用1uF的(de)供(gong)電(dian)電(dian)容(rong)。減(jian)小(xiao)驅(qu)動(dong)環(huan)路(lu)不(bu)僅(jin)減(jian)少(shao)接(jie)受(shou)和(he)發(fa)射(she)的(de)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)

，還(hai)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)門(men)極(ji)寄(ji)生(sheng)導(dao)通(tong)的(de)風(feng)險(xian)。減(jian)少(shao)功(gong)率(lv)回(hui)路(lu)的(de)雜(za)散(san)電(dian)感(gan)有(you)助(zhu)於(yu)抑(yi)製(zhi)開(kai)關(guan)產(chan)生(sheng)的(de)相(xiang)電(dian)壓(ya)瞬(shun)態(tai)負(fu)壓(ya)-Vs，從而保證驅動器能正常工作。

圖6.數字地與功率地

總結一下

160V三相MOTIX™門級驅動器6ED2742S01Q，通過其集成的自舉二極管、PMU、CSA和過流保護比較器，可以幫助工程師大大降低係統的元器件數量和產品所需要的PCB板麵積。從而給外觀設計留下更大的施展空間
，讓產品更加靈活多變、美輪美奐。

圖7.6ED2742S01Q參考板

以上就是該芯片幾個非常有意思的功能
，看了這些功能介紹，如果想進一步了解該芯片的使用，英飛淩還有該芯片的DEMO板可供參考
，如圖7所示。

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