0.1.1低邊驅動
由于工藝和成本的問題,一般由N溝道增強型MOS晶體管作低邊驅動,其具體結構如下圖所示:
圖 6 NMOS管作低邊驅動
其中,L10為測試時設備端接入的感性負載。
當VGS > VTH時,NMOS管打開導通,此時Vo輸出為低;當VGS < VTH時,NMOS管關閉,此時Vo輸出為高,可以驅動外部負載。由于感性負載的存在,在NMOS管由打開到關閉的過程中,低邊驅動會出現箝位,如圖7所示。
圖 7 低邊驅動輸出
測試時,首先通過測試設備在ECU引腳上接L10到UB,然后控制MOS管導通,測試導通壓降,接著控制MOS管關斷,測試箝位電壓。箝位電位可以直接查閱該MOS管的數據手冊,而MOS管導通時的壓降還需要知道MOS管的導通電阻。
低邊驅動時的一個比較大的缺點是當ECU的輸出端短路到地時(此可能性遠大于ECU輸出端短路到電源),輸出端一直工作。而高邊驅動可以很好地解決該問題。
0.1.2高邊驅動
P溝道增強型MOS晶體管和N溝道增強型MOS晶體管都可以用作高邊驅動,兩者的結構和工作原理都有所不同。
PMOS管作高邊驅動時,當VGS < VTH,NMOS管打開導通,此時Vo輸出為高,可以驅動外部負載;當VGS > VTH,NMOS管關閉,此時Vo輸出為低,輸出端關閉。
當PMOS由打開到關閉的過程中,感性負載會一直放電,從而在下降過程中出現箝位。
圖 8 PMOS作高邊驅動
NMOS管作高邊驅動時,當VGS < VTH,NMOS管關閉,此時Vo輸出為低,輸出端關閉;當VGS > VTH,NMOS管打開導通,此時Vo輸出為高,可以驅動外部負載,而NMOS導通時,VS近似為UB,故而VG須大于UB(13V),這便需要一個Pump將輸入端的電壓提高,如圖9所示。
圖 9 NMOS管作高邊驅動
測試高邊驅動時步驟基本和測試低邊驅動相同,區別的是根據不同類型MOS管,其控制導通和關斷的順序不致。
PMOS管制作工藝復雜,成本較高;而NMOS管作高邊驅動,為了有較高輸入電壓,還需額外增加一個Pump。這是MOS管作高邊驅動時的缺點
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