
BLDC 的功率級驅動電路通常由 6 個 N 溝道功率 MOS 管構成三相全橋。這 6 個 MOS 管分為兩組,三個高邊 MOS 連接電源正極(VBus),三個低邊 MOS 連接電源負極。通過控制 MOS 管通斷,實現電流在電機繞組中分配,推動電機運轉。
單個 NMOS 開通時,需瞬間提供電流為內部寄生電容充電。柵源電壓(VGS)達到閾值,MOS 管開啟。MOS 管開通后,需維持 VGS 保持導通狀態,使電流為電機提供動力。
低邊 MOS 管源極(S)接電源負極,柵源電壓易滿足,驅動簡單。而高邊 MOS 管的源極連接到電機相線,其電壓時刻處于動態變化之中,不確定因素較多。若要開通高邊 MOS 管,就需要借助自舉電路來提供合適的柵極電壓,這一過程涉及復雜的電路設計和信號處理,驅動難度大。

一般情況下,MOS 管的導通內阻會隨著 VGS 的增大而降低。當 VGS 處于 10 - 15V 時,MOS 管能夠達到最小的導通電阻(RDSON)。此時,電流在電路中傳輸時的能量損耗大幅降低,從而提高了整個驅動電路的效率。
控制器通過控制 6 個 MOS 管通斷,實現 BLDC 換相,調節電機轉速、轉向,滿足不同應用需求,如電動汽車的加減速與能量回收。電機運轉中若堵轉引發過流,MOS 驅動電路能檢測并切斷電路,保護控制器和電機,確保系統運行。 |