本发明专利技术属于汽车制造技术领域,涉及一种基于24V EPS系统MOSFET驱动器与MOSFET匹配的方法，通过采用MOSFET栅极电荷和工作频率的MOSFET驱动器功耗、根据MOSFET所需的导通和截止时间，将MOSFET驱动器的电流驱动能力与MOSFET栅极电荷相匹配，解决了24V EPS系统中MOSFET与MOSFET驱动器匹配问题，提高了24V EPS系统MOSFET驱动器与MOSFET的匹配度，进而提高了驱动电机的效率和电机控制的稳定性，提高了MOSFET驱动器的驱动能力；因此，本发明专利技术解决了24V EPS系统MOSFET驱动器的电流驱动能力不足的问题并且降低了24V EPS系统MOSFET驱动器的功耗。器的功耗。器的功耗。
【技术实现步骤摘要】
一种基于24V EPS系统MOSFET驱动器与MOSFET匹配的方法
[0001]本专利技术属于汽车制造
，涉及一种基于24V EPS系统MOSFET驱动器与MOSFET匹配的方法。
技术介绍
[0002]随着汽车逐渐走向电动化、智能化，汽车底盘领域中的转向系统也在逐渐走向电动化与智能化。对于助力转向系统而言，由之前的传统机械助力系统演化到目前的电子助力系统，对于电子助力转向系统的电机控制器来讲，使用效果最好的就是由MOSFET搭建的逆变全桥电机驱动电路。但是，由于高端MOSFET的S极为浮地，在整个工作过程中电压一直变化，因此需专用的驱动电路，保证高端MOSFET的GS极电压可以达到开启电压。
[0003]在对MOSFET驱动器与MOSFET的匹配设计过程中，大部分设计者都只会关注MOSFET自身的参数，这样的电机驱动电路虽然也可以工作，但并不是最优方案。原因在于，一般情况下，在24V EPS系统中，MOSFET驱动器与MOSFET的匹配设计通常只考虑MOSFET的开启电压、导通电阻、最大电压、最大电流、管芯尺寸等参数，通过这些参数进行MOSFET驱动器的选择很难最佳化，因而无法确切的得知MOSFET驱动器与MOSFET的匹配是否合适。
[0004]因此，需要一种能够提高MOSFET驱动器与MOSFET的匹配度，更进一步提高了驱动电机的效率和电机控制的稳定性的方法来解决这一技术难题。
技术实现思路
[0005]本专利技术解决技术问题所采取的技术方案是：一种基于24V EPS系统MOSFET驱动器与MOSFET匹配的方法，所述方法中，电机控制部分为24V EPS系统，电机控制部分通过MOSFET驱动器驱动由6个MOSFET组成的全桥逆变电路来实现EPS电机控制的功能；
[0006]方法包括如下步骤：
[0007]步骤一：根据下列公式(1)计算出MOSFET驱动器的功率损耗，进而利用计算值选择所需的MOSFET驱动器封装和计算结温；
[0008]P
C ＝ Q
G
×
V
DD
ꢀ×ꢀ
F
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)；
[0009]式中，P
C
表示MOSFET栅极电容充电和放电产生的功耗，Q
G
表示MOSFET的总栅极电容，V
DD
表示MOSFET驱动器驱动电压，F表示开关频率；
[0010]步骤二：根据下列公式(2)计算出MOSFET驱动器的峰值驱动电流，进而根据计算值选择所需的MOSFET驱动器的峰值驱动电流；
[0011][0012]式中，I表示MOSFET驱动器的峰值驱动电流，Q表示MOSFET的总栅极电荷，dT表示MOSFET的导通/截至时间；
[0013]步骤三：根据步骤一得出的MOSFET驱动器封装和计算结温、步骤二得出的MOSFET驱动器的峰值驱动电流选择所需的MOSFET驱动器。
[0014]优选的，所述步骤一中，减小栅极驱动电压V
DD
可以显著减小驱动器的功耗。
[0015]优选的，所述步骤一中，MOSFET的总栅极电容Q
G
＝C
G
*V
DD
；式中，C
G
表示MOSFET的栅极电容。
[0016]更优的，所述步骤一中，当计算MOSFET的栅极电容C
G
值时，MOSFET的总栅极电容Q
G
值从总栅极电荷值推导而来。
[0017]优选的，所述步骤二中，同时还需要考虑在MOSFET驱动器和功率MOSFET栅极之间使用的外部电阻，因为这会减小驱动栅极电容的峰值充电电流。本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术通过采用MOSFET栅极电荷和工作频率的MOSFET驱动器功耗、根据MOSFET所需的导通和截止时间将MOSFET驱动器的电流驱动能力与MOSFET栅极电荷相匹配，解决了24V EPS系统中MOSFET与MOSFET驱动器匹配问题，极大的提高24V EPS系统MOSFET驱动器与MOSFET的匹配度，进而提高了驱动电机的效率和电机控制的稳定性，提高了MOSFET驱动器的驱动能力，并且对MOSFET的封装选择也适用，因此，本专利技术解决了24V EPS系统MOSFET驱动器的电流驱动能力不足的问题并且降低了24V EPS系统MOSFET驱动器的功耗。
附图说明
[0019]图1是一种基于24V EPS系统MOSFET驱动器与MOSFET匹配的方法的MOSFET驱动器框图；
[0020]图2是基于24V EPS系统的N沟道MOSFET部分参数表图；
[0021]图3是V
GS
‑
Q
G
曲线图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的相关技术进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]参考图1～3，一种基于24V EPS系统MOSFET驱动器与MOSFET匹配的方法，所述方法中，电机控制部分为24V EPS系统，电机控制部分通过MOSFET驱动器驱动由6个MOSFET组成的全桥逆变电路来实现EPS电机控制的功能；
[0024]方法包括如下步骤：
[0025]步骤一：根据下列公式(1)计算出MOSFET驱动器的功率损耗，进而利用计算值选择所需的MOSFET驱动器封装和计算结温；
[0026]P
C
＝Q
G
×
V
DD
×
F
ꢀꢀꢀꢀ
(1)；
[0027]式中，P
C
表示MOSFET栅极电容充电和放电产生的功耗，Q
G
表示MOSFET的总栅极电容，V
DD
表示MOSFET驱动器驱动电压，F表示开关频率；
[0028]步骤二：根据下列公式(2)计算出MOSFET驱动器的峰值驱动电流，进而根据计算值选择所需的MOSFET驱动器的峰值驱动电流；
[0029][0030]式中，I表示MOSFET驱动器的峰值驱动电流，Q表示MOSFET的总栅极电荷，dT表示
MOSFET的导通/截至时间；
[0031]步骤三：根据步骤一得出的MOSFET驱动器封装和计算结温、步骤二得出的MOSFET驱动器的峰值驱动电流选择所需的MOSFET驱动器。
[0032]进一步的，所述步骤一中，减小栅极驱动电压V
DD
可以显著减小驱动器的功耗。
[0033]进一步的，所述步骤一中，MOSFET的总栅极电容Q
G
＝C
G
*V本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于24V EPS系统MOSFET驱动器与MOSFET匹配的方法，其特征在于，所述方法中，电机控制部分为24V EPS系统，所述电机控制部分通过MOSFET驱动器驱动由6个MOSFET组成的全桥逆变电路来实现EPS电机控制的功能；所述方法包括如下步骤：步骤一：根据下列公式(1)计算出MOSFET驱动器的功率损耗，进而利用计算值选择所需的MOSFET驱动器封装和计算结温；P
C ＝ Q
G
×
V
DD
ꢀ×ꢀ
F
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)；式中，P
C
表示MOSFET栅极电容充电和放电产生的功耗，Q
G
表示MOSFET的总栅极电容，V
DD
表示MOSFET驱动器驱动电压，F表示开关频率；步骤二：根据下列公式(2)计算出MOSFET驱动器的峰值驱动电流，进而根据计算值选择所需的MOSFET驱动器的峰值驱动电流；式中，I表示MOSFET驱动器的峰值驱动电流，Q表示MOSFET的总栅极电荷，d
T
表示MOSFET的导通/截至时间；步骤三：根据步骤一得出...
【专利技术属性】
技术研发人员：何连海，刘永星，马嘉，雷帅，吕欣悦，许斌，
申请(专利权)人：陕西万方汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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