控制器的高低邊驅動電路設計

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(xiàn)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(qū)別的是根據(jù)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