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[導(dǎo)讀]?▲關(guān)注公眾號：工程師看?！蠹液?，我是蝸牛。今天跟大家分享一個(gè)實(shí)際案例，一個(gè)關(guān)于驅(qū)動(dòng)芯片替代的實(shí)驗(yàn)。一、背景：面臨著芯片的漲價(jià)和缺貨，芯片的替代選型和實(shí)驗(yàn)就成了一項(xiàng)必不可少的工作。正好有幾款可以替代公司的驅(qū)動(dòng)芯片?？墒牵瑤追N芯片封裝不兼容，怎么辦呢？為了又快又好的完成這件事，我...

大家好，我是蝸牛。今天跟大家分享一個(gè)實(shí)際案例，一個(gè)關(guān)于驅(qū)動(dòng)芯片替代的實(shí)驗(yàn)。

一、背景：

面臨著芯片的漲價(jià)和缺貨，芯片的替代選型和實(shí)驗(yàn)就成了一項(xiàng)必不可少的工作。正好有幾款可以替代公司的驅(qū)動(dòng)芯片。

可是，幾種芯片封裝不兼容，怎么辦呢？

為了又快又好的完成這件事，我在主板上畫了一種驅(qū)動(dòng)，其它封裝的驅(qū)動(dòng)都畫成一個(gè)小板，通過排針連接，使用的時(shí)候?qū)⑿“逯苯硬逶谥靼迳暇涂梢粤?。這樣的好處是：主板只有一個(gè)，更換小板比較方便。

二、調(diào)試：

拿到樣板，手工焊好后，我們開始了調(diào)試。（以下是板子局部圖片，小板包含驅(qū)動(dòng)芯片及外圍電路，通過排針的方式連接）：

圖一樣板成品局部圖

首先，供電正常，確保沒有虛焊或短路。但當(dāng)我測試Vgs波形的時(shí)候，有點(diǎn)不敢相信自己的眼睛，如下圖。一般來說，MOS管驅(qū)動(dòng)波形出現(xiàn)振蕩是很正常的現(xiàn)象，但是振蕩的這么厲害，波形根本沒法看，不能正常工作。

圖二樣板驅(qū)動(dòng)波形

用紅外測試儀監(jiān)測了MOS管溫度，溫升瞬間升到幾十度，還好我反應(yīng)快，馬上就斷掉了開關(guān)，不然辦公室又得開始放鞭炮了。

三、原因查找：

我猜想會(huì)不會(huì)是驅(qū)動(dòng)芯片本身有問題？

于是我用示波器直接測了驅(qū)動(dòng)芯片的輸出波形，如下圖，波形正常。

圖三驅(qū)動(dòng)芯片輸出波形

那問題會(huì)不會(huì)出在驅(qū)動(dòng)布板上，仔細(xì)查看了驅(qū)動(dòng)部分的PCB，MOS管的回路盡量短，也都進(jìn)行了包地處理，跟之前布板差別不大，所以排除PCB布板的問題。

于是我又嘗試調(diào)整了驅(qū)動(dòng)電阻的阻值，因?yàn)檫@個(gè)電阻的大小對管子的振蕩影響很大。多測調(diào)試無果。

那唯一的不同之處在于驅(qū)動(dòng)部分單獨(dú)做成一個(gè)小板插在主板上。我判斷大概率問題出在這里，于是重新打板將驅(qū)動(dòng)直接畫在主板上。事實(shí)證明我的判斷是正確的，測得驅(qū)動(dòng)波形如下圖，波形很漂亮，有木有？

圖四 PCB更改后樣板驅(qū)動(dòng)波形

四、原因分析：

先簡單介紹一下我們所使用的驅(qū)動(dòng)電路。如下所示。該電路一直量產(chǎn)至少上萬片，所以這個(gè)電路肯定是沒問題的。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)PWM為高時(shí)，通過R3→D1→C2→R2→GND，給MOS管充電。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)PWM為低時(shí)，通過C2→R4→Q1→GND，MOS管放電。

管子做到快開慢關(guān)。一般電阻R3小于R4，阻值為幾歐姆。

R1的作用是防止靜電擊穿，為靜電提供釋放回路，一般為10K左右。

圖五驅(qū)動(dòng)電路圖

再回到我們的問題上，為什么將驅(qū)動(dòng)插在小板上，驅(qū)動(dòng)波形會(huì)變差，會(huì)振蕩的那么厲害呢？

實(shí)際上這個(gè)振蕩是由R3，L1和C2串聯(lián)振蕩引起的。其中，L1是驅(qū)動(dòng)芯片輸出到柵極之間的寄生電感，這個(gè)距離越遠(yuǎn)，L1越大。驅(qū)動(dòng)做成小板通過插針的形式連接，其實(shí)就是增大了這個(gè)距離，也就是增大了電感L1，所以就振蕩的特別厲害。

電阻R3的作用主要起到阻尼振蕩的作用，讓管子導(dǎo)通的不那么快，吸收管子的振蕩尖峰。阻值越大，振蕩越小，但效率也會(huì)降低。

圖六驅(qū)動(dòng)電路中的寄生電感

最后，驅(qū)動(dòng)電路部分一定要注意的幾個(gè)細(xì)節(jié)：

1.布局時(shí)，驅(qū)動(dòng)部分一定要靠近MOS管且MOS管的驅(qū)動(dòng)回路面積要盡量短，減小寄生電感的影響。

2.MOS管選型時(shí)，輸入電容C2和密勒電容C1盡量選擇容值比較小的。

3.調(diào)試時(shí)，可通過改變R3的阻值來改變驅(qū)動(dòng)波形的振蕩。

今天的分享就到這里，希望對你有幫助。

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