[導讀]?▲關注公眾號：工程師看海▲大家好，我是蝸牛。今天跟大家分享一個實際案例，一個關于驅(qū)動芯片替代的實驗。一、背景：面臨著芯片的漲價和缺貨，芯片的替代選型和實驗就成了一項必不可少的工作。正好有幾款可以替代公司的驅(qū)動芯片?？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實際案例，一個關于驅(qū)動芯片替代的實驗。
一、背景：
面臨著芯片的漲價和缺貨，芯片的替代選型和實驗就成了一項必不可少的工作。正好有幾款可以替代公司的驅(qū)動芯片。
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，其它封裝的驅(qū)動都畫成一個小板，通過排針連接，使用的時候?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，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。但當我測試Vgs波形的時候，有點不敢相信自己的眼睛，如下圖。一般來說，MOS管驅(qū)動波形出現(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，還好我反應快，馬上就斷掉了開關，不然辦公室又得開始放鞭炮了。
三、原因查找：
我猜想會不會是驅(qū)動芯片本身有問題？
于是我用示波器直接測了驅(qū)動芯片的輸出波形，如下圖，波形正常。
圖三 驅(qū)動芯片輸出波形
那問題會不會出在驅(qū)動布板上，仔細查看了驅(qū)動部分的PCB，MOS管的回路盡量短，也都進行了包地處理，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)動電阻的阻值，因為這個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)動部分單獨做成一個小板插在主板上。我判斷大概率問題出在這里，于是重新打板將驅(qū)動直接畫在主板上。事實證明我的判斷是正確的，測得驅(qū)動波形如下圖，波形很漂亮，有木有？
圖四 PCB更改后樣板驅(qū)動波形
四、原因分析：
先簡單介紹一下我們所使用的驅(qū)動電路。如下所示。該電路一直量產(chǎn)至少上萬片，所以這個電路肯定是沒問題的。
當驅(qū)動PWM為高時，通過R3→D1→C2→R2→GND，給MOS管充電。
當驅(qū)動PWM為低時，通過C2→R4→Q1→GND，MOS管放電。
管子做到快開慢關。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)動電路圖
再回到我們的問題上，為什么將驅(qū)動插在小板上，驅(qū)動波形會變差，會振蕩的那么厲害呢？
實際上這個振蕩是由R3，L1和C2串聯(lián)振蕩引起的。其中，L1是驅(qū)動芯片輸出到柵極之間的寄生電感，這個距離越遠，L1越大。驅(qū)動做成小板通過插針的形式連接，其實就是增大了這個距離，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，但效率也會降低。
圖六 驅(qū)動電路中的寄生電感
最后，驅(qū)動電路部分一定要注意的幾個細節(jié)：
1.布局時，驅(qū)動部分一定要靠近MOS管且MOS管的驅(qū)動回路面積要盡量短，減小寄生電感的影響。
2.MOS管選型時，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，可通過改變R3的阻值來改變驅(qū)動波形的振蕩。
今天的分享就到這里，希望對你有幫助。
---The end---
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