电机驱动解决方案选择：单芯片与栅极驱动对比

单芯片电机驱动解决方案

选择一：采用单芯片电机驱动器IC来驱动电机，该IC由一个硅芯片构成，集成了逻辑、支持与保护电路，并通过MOSFET等功率器件驱动电流至电机。

单芯片解决方案的优势在于MOSFET与控制电路同置于一个芯片上，实现了精确的电流测量。皖南电机价格表 此外，单芯片IC还具备强大的保护功能，如过流保护（OCP）和过热保护（OTP），得益于保护电路可布置在硅片上的MOSFET附近。

此类集成驱动器仅适用于与IC工艺兼容的额定电压和电流，*高额定电压通常在80V至100V之间，可驱动电流高达约15A。皖南电机价格表单芯片驱动器主要应用于打印机等大容量设备，其电源电压通常低于35V，电机电流低于5A。

以MPQ6541为例，这是一种适用于汽车的3通道功率级器件，额定电源电压高达45V，连续负载电流为8A，每个通道峰值电流为15A。安徽皖南电机该电机驱动器集成了六个R DS(ON)为15mΩ的MOSFET，采用TQFN-26、6mm x 5mm倒装芯片封装。

栅极驱动器选择

选择二：利用独立功率MOSFET（或特定情况下其他功率器件）通过栅极驱动器IC、预驱动器或多个栅极驱动器来控制电机电流。

对于需要超过100V的高电压或极高电流的应用，单芯片解决方案并不适用，此时需要栅极驱动器及独立MOSFET。

由于该方案需多个器件（有时多达三个栅极驱动器和六个MOSFET），故解决方案尺寸（即电机驱动器占用的PCB面积）远大于单芯片驱动器。皖南电机

以MPQ6533为例，这是一款具备压摆率控制和内部诊断功能的3通道栅极驱动器IC，采用5mm x 5mm QFN-32封装。

成本考量

模拟与混合信号IC工艺比专用独立MOSFET工艺复杂，制造低R DS(ON) MOSFET需要大面积硅，导致采用独立MOSFET工艺的器件成本通常高于IC工艺。

对于低电流和/或低电压电机驱动器，IC工艺中制造MOSFET的代价较小，而控制和保护功能占据芯片大部分面积，增加的面积不会显著增加成本。

然而，对于大电流应用，IC工艺中MOSFET的成本逐渐成为主导，尽管有支持15A电机电流的单芯片电机驱动器，但它们通常比使用栅极驱动器和独立MOSFET的方案更昂贵。

在某些情况下，单片部件的小尺寸至关重要，足以证明更昂贵解决方案的合理性。例如，某些系统需要在电机内部集成驱动器，但可用空间有限，此时栅极驱动器和MOSFET的方案可能不适用于受限空间。

为了了解单片解决方案与栅极驱动器解决方案的相对成本，我们可以比较单片IC与包含三个双MOSFET和三个电流检测电阻器的栅极驱动器IC的成本，其他支持组件（如旁路电容器）在两种方案中价格相似。

解决方案尺寸

单芯片驱动器通常小于使用栅极驱动器和独立MOSFET的等效解决方案。例如，MPQ6541占据130mm2，而MPQ6533占据520mm2，是前者的四倍。皖南电机价格表

散热注意事项

为了有效散发MOSFET中产生的热量，PCB通常用作散热器。较大的封装通常对PCB具有更好的导热性，因此更大的解决方案更有利于散热。这有利于使用栅极驱动器的方案，因为功率MOSFET通常较大。

散热考虑

为了有效散发MOSFET中产生的热量，PCB通常用作散热器。较大的封装通常对PCB具有更好的导热性，这意味着从散热的角度来看，更大的解决方案更有利。这有利于使用栅极驱动器的方案，因为功率MOSFET通常较大。低R DS(ON)功率MOSFET很容易获得，因此在某些情况下——尤其是需要在恶劣环境中运行的应用——热因素可能会排除使用单片驱动器。安徽皖南电机

单片驱动程序选择

在单片电机驱动器和采用外部MOSFET解决方案的栅极驱动器之间进行选择较为复杂，需权衡成本、解决方案尺寸和热特性。

对于微型电机，单片驱动器是*佳选择。同样，对于高功率电机，应选择使用栅极驱动器和独立MOSFET的方案。然而，这两种方案之间存在很大重叠，设计人员应考虑应用规格进行选择。