48v600w电机驱动电流（48v电机驱动芯片）

制造轻度混合动力电动汽车(MHEV) 的制造商的最终目标是减少温室气体(GHG) 排放。轻度混合动力电动汽车包含连接到车辆传动系统的48V 电动机驱动系统。为了减少温室气体排放，轻度混合动力汽车中的内燃机（ICE）会在车辆滑行时关闭，48V电机系统将为48V电池充电，为车辆提供动力。在本文中，我将讨论一种48V 电机驱动器的设计方法，该驱动器可以提供高功率电机驱动、实现功能安全并且尺寸更小。

驱动大功率电机时应注意的事项

对于汽车动力系统应用，典型的48V 电机驱动系统需要10kW 至30kW 的电力。传统的12V电池系统无法满足这个功率水平，因此必须采用48V架构来支持大功率电机驱动。

阅读白皮书《如何构建功能安全的小型48V、30kW轻度混合动力电动汽车电机驱动系统》，详细了解如何解决电机驱动系统驱动电路中的主要设计挑战。

如图1 所示，48V 电机驱动器控制外部金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 以使电机旋转。这些外部MOSFET 必须支持600A 以上才能实现30kW 功率目标。有效降低MOSFET的RDS(on)可以减少散热和传导损耗。在某些情况下，每个通道中并联多个MOSFET 将有助于散热，例如应用手册《Driven by DRV3255-Q1“并联MOSFET”。一个MOSFET 的总栅极电荷可高达1,000nC。

设计人员还需要优化开关损耗引起的功耗，以使整个解决方案符合汽车电磁兼容性(EMC) 规范。高栅极电流栅极驱动器（例如DRV3255-Q1）可以驱动高栅极电荷MOSFET，峰值拉电流高达3.5A，峰值灌电流高达4.5A。即使栅极电荷为1,000nC，如此高的输出电流也能实现较短的上升和下降时间。可选择的栅极驱动器输出电流水平允许您微调上升和下降时间，以在开关损耗和电磁兼容性(EMC) 之间进行优化。

图1：高功率48V 电机驱动器最常见的电源架构

即使电池标称电压为48V，供电电压也会因运行期间的瞬态条件而发生显着变化；请参见图2 中国际标准化组织(ISO) 21780 规定的电压电平。此外，由于MOSFET 寄生体二极管的反向恢复时间，电机驱动器引脚需要能够承受负瞬态电压。

图2：ISO 21780 规定的48V 系统电压水平

DRV3255-Q1 具有105V 的高侧自举引脚，能够在90V 电压下真正连续工作，并支持高达95V 的瞬态电压。自举高侧MOSFET 源极和低侧MOSFET 源极的额定瞬态电压为15V，可提供大功率电机驱动器系统所需的强大保护。

48V 电机驱动器的功能安全注意事项

48V 电机驱动系统存在不必要的功耗风险，这可能导致过压情况，从而损坏系统。正常的系统响应是打开所有高侧或低侧MOSFET，以再循环电机电流并避免消耗更多电流。如果发生故障，系统必须有一种机制来正确切换功能MOSFET，以避免进一步损坏。实现这种类型的保护通常需要外部逻辑和比较器。

借助DRV3255-Q1 中集成的有源短路逻辑，您可以决定在检测到故障情况时如何响应。逻辑可以配置为启用所有高侧MOSFET、启用所有低侧MOSFET，或者根据故障情况在低侧和高侧MOSFET 之间动态切换，而不是通过禁用所有MOSFET 来响应故障情况。此外，DRV3255-Q1 符合ISO 26262 规定的功能安全标准，并包含诊断和保护功能，以支持ASIL D 功能安全电机驱动器系统。

48V 电机驱动器的尺寸注意事项

发动机舱空间有限，48V电机驱动系统电路板的尺寸需要更小。图3 显示了传统48V 高功率电机驱动器设计的典型电机驱动器框图。实现具有强大保护功能的安全电机驱动器系统需要使用钳位二极管、外部驱动电路、灌电流电阻器和二极管、比较器以及外部安全逻辑。这些外部元件增加了电路板空间和系统成本。

图3：典型48V 大功率电机驱动器框图

使用DRV3255-Q1 通过集成外部逻辑和比较器、可调节大电流栅极驱动器以及支持大电压瞬变而无需额外的外部组件，在减小总体电路板尺寸方面具有显着优势。尺寸，如图4所示。

图4：简化的DRV3255-Q1 电机驱动器框图

随着48V 轻度混合动力电动汽车变得越来越普遍，您是否正在考虑为您的下一辆车购买轻度混合动力电动汽车？

编辑：hfy