电机控制器功率电路MOS管及驱动芯片选型
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电机控制器中功率电路硬件的主要组成部分是开关器件和驱动芯片，进行控制器设计时需对这两种芯片进行选型，合理的选型关系到控制器能否正常工作，能否使电机达到理想出力，是一个很重要的环节，本文对开关器件（以MOSFET为例）和驱动芯片选型中的若干问题进行总结。
2 MOS管选型
2.1 选型参数简述
MOS管是种电压驱动型开关功率器件，一般对MOS选型时主要关注其耐压值、耐流值、耐温值、开关损耗等参数。表1-1列出了典型MOS管Datasheet中一些需要关注的参数及其意义。
图1-1 MOS管符号示意图表1-1 MOS管主要参数及意义说明
再来说明一下MOS管Datasheet中比较重要的几幅曲线图，包括静态输出特性、温度特性等。说明前要略讲解一下MOS管的原理，这也是我做项目中一直比较模糊的点，只能说做项目的时候只会用MOS，对原理完全是一窍不通。项目做完后，认真研读了科学出版社的《电力电子技术》一书，对MOS管的原理深入了解。
上图所示为MOS管原理示意图，以NMOS为例，简述一下MOS管的工作原理：栅极G通电后，P区电子被吸到栅极的金属层部分，电子越来越多，将会在N区和P区之间形成一层电子密度极高的部分，这部分实际上已经从P区变成了N区，所以叫反型层，或称为沟道。沟道形成以后，下方的N区和源极S下面的小N区就连在了一起，这样从漏极D到源极S通电，电子可以自由移动，从而形成电流。MOS管的静态输出特性曲线如图1-3所示：
以英飞凌公司MOS管产品IRLB4030PBF为例，其静态输出特性曲线如图1-4所示：
可以看出，驱动芯片简单而言就是把单片机产生的PWM波形进行放大输入到MOS管的栅极G，从而达到开通关断MOS管的目的。表2-1列出了驱动芯片选型时需要关注的主要参数：
对于拉灌电流能力这一参数需要进一步解释，从等效层面上讲，MOS管的各极之间都存在寄生电容，MOS开通的过程就是对极间电容充电的过程，如图2-3所示为MOS管极间电容的示意图，所谓灌电流就是将电流灌进G极使得MOS开通，拉电流就是将电荷从G极抽出使得MOS关断，拉灌电流的力度决定了MOS开通的程度。
图2-3 MOS管极间电容示意图
对驱动芯片进行选型时， 需要格外注意将驱动芯片拉灌电流能力值与MOS管的参数相匹配，如果不匹配将会出现俗称为“带不动”的情况。那么这一值具体应该怎么匹配呢？还是以IRLB4030和IR2101S为例进行计算：
这之中用到了MOS管的反向恢复电荷
那也就是说驱动芯片拉灌电流值应该至少达到150mA才能带的动IRLB4030，IR2101S的拉灌电流值在130mA到270mA之间，基本符合条件，因此这两款驱动芯片和MOS管的匹配使用是合理的。
来源：电控知识搬运工
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