在電機(jī)驅(qū)動(dòng)板設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵的信號(hào)是 MOSFET 的柵極和源極信號(hào)，因?yàn)檫@些信號(hào)對(duì)于高效換向至關(guān)重要。為了減少布線電感的影響，需要盡量縮短驅(qū)動(dòng)器與 MOSFET 之間的柵極和源極信號(hào)距離。圖 2-2 展示了功率級(jí)設(shè)計(jì)是如何將寄生電感引入柵極和源極信號(hào)的。

由于所有三個(gè)相位的柵極和源極信號(hào)都源自同一驅(qū)動(dòng)器，因此由于元件尺寸的原因，將半橋靠近放置比較困難。在電路板空間受限的情況下，這一問題尤為嚴(yán)重。

這些布線挑戰(zhàn)會(huì)帶來以下問題

• 信號(hào)完整性問題：

  當(dāng)三個(gè)單半橋與驅(qū)動(dòng)器之間的距離或走線路徑不均勻時(shí)，會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)問題。這可能會(huì)導(dǎo)致 MOSFET 的導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)間出現(xiàn)相間偏差，或?qū)е峦ㄟ^ CSA 測(cè)量的相電流存在差異。

  較長(zhǎng)的柵極布線可能由于增加了電感導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器發(fā)生過沖或下沖，從而超出絕對(duì)最大額定值。

• 源極節(jié)點(diǎn)瞬態(tài)問題：

  開關(guān)節(jié)點(diǎn)振鈴是開關(guān)節(jié)點(diǎn)上由于 PCB 和功率 MOSFET 的寄生效應(yīng)而產(chǎn)生的 LC 振蕩。開關(guān)節(jié)點(diǎn)振鈴不僅會(huì)導(dǎo)致 EMI，還會(huì)引起過沖或下沖電壓。這種瞬態(tài)電壓可能超出 MOSFET 漏源電壓和柵極驅(qū)動(dòng)器引腳的絕對(duì)最大額定值，從而降低功率級(jí)的效率。

  較長(zhǎng)的布線路徑還會(huì)在柵極驅(qū)動(dòng)器的 GND 和功率 MOSFET 的 GND 之間增加寄生阻抗。寄生阻抗會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器與低側(cè) MOSFET 的源極之間產(chǎn)生 GND 偏移，進(jìn)而引發(fā)類似的問題。

圖 2-2 三相柵極驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn) - 顯示由于布線電感的影響而導(dǎo)致的瞬態(tài)對(duì)柵極和源極信號(hào)的影響