無刷電機，作為一個可以將電能轉換成機械能的裝置，在電子電路項目中，經常被工程師選用為執行機構。例如

• 在吸油煙機中，風扇的轉動就是由無刷電機控制；
• 在工業縫紉機中，縫紉的自動化就是由無刷電機控制；
• 在電動自行車中，騎行的速度就是由無刷電機控制；
• 在無人機中，飛行的方向角度就是由無刷電機控制；

在不同的項目中，無刷電機都能獲得很好的應用。作為研發工程師，在設計開發無刷電機的應用電路，較為經典的電路設計是選用MOS管的H橋方案，因為H橋方案最大的特點通過4個MOS管，就可以實現無刷電機的正轉與反轉、速度調節的控制。

在MOS管的H橋方案中，4個MOS管分別為2個P溝道MOS管與2個N溝道MOS管，或者全部採用4個N溝道MOS管，無刷電機的電源兩端直接連接在Q1、Q3與Q2、Q4的公共端。

眾所周知，MOS管的開啟與關斷是由柵極G端電壓控制；在低壓電機電路應用中，如5V電機驅動電路，MOS管的柵極可以直接由單片機的IO口控制；但若在600V的無刷電機控制器電路中，MOS管的驅動電路該如何去設計呢？

顯然單片機的IO引腳是不能直接驅動600V的高壓MOS管柵極，這是因為在H橋電路中，Q1與Q2的MOS管柵極電壓不能低於600V，單片機普通IO引腳是無法提供滿足這麼高的電壓。

針對這類問題，工程師通常會藉助於專用的MOS管柵極驅動晶片來解決。

EG2103作為MOS管的柵極驅動晶片，就可以實現單片機普通IO引腳通過控制EG2103的邏輯來控制600V的高壓MOS管。

EG2103驅動晶片引腳定義

• Pin 1 & Pin 4：晶片的工作電源引腳，正常的工作電壓範圍在10V~20V；
• Pin 2 & Pin 3：晶片與單片機普通IO引腳連接的控制引腳，兼容3.3V與5.0V邏輯電平；
• Pin 5 & Pin 7：晶片的MOS管柵極驅動電壓輸出引腳，直接連接高壓MOS管的柵極G端；
• Pin 6 & Pin 8：晶片的高壓輸入電源引腳，作為MOS管柵極驅動電壓的來源，可以承受600V；

EG2103晶片的工作邏輯如下：

單片機IO引腳輸出高電平至Pin2引腳HIN，則Pin7引腳HO輸出驅動高壓MOS管（如Q1）柵極；單片機IO引腳輸出低電平至Pin2引腳HIN，則Pin7引腳HO關斷高壓MOS管柵極；

單片機IO引腳輸出高電平至Pin3引腳LIN，則Pin5引腳LO關斷高壓MOS管（如Q3）柵極；單片機IO引腳輸出低電平至Pin3引腳LIN，則Pin5引腳LO輸出驅動高壓MOS管柵極；

EG2103晶片內部電路

為了從電路本質上分析EG2103的電路特性，也為了更好的去開發應用，工程師需要通過晶片的內部電路進行詳細的了解

Pin5引腳與Pin7引腳均是兩個內部MOS管的公共輸出端，其中

Pin7引腳由於是驅動Q1的MOS管，其高壓直接由VB引腳提供，此時VB連接600V即可；

Pin5引腳由於是驅動Q3的MOS管，其電源電壓可以直接選用晶片的VCC電壓即可；

工程師可能會心存疑問，EG2103晶片自身就可以構成電機驅動的H橋方案，為什麼還要通過驅動外面的4個MOS管來驅動電機呢？這主要是因為集成在晶片內部的MOS管功率做不大，難以直接驅動大功率大電壓電機負載；

EG2103晶片應用電路圖

工程師在了解完EG2103晶片的基本電路特性之後，就會按照實際的項目開發設計需求進行相應的電路設計。在600V無刷電機控制器項目中，MOS管的驅動電路原理圖

在此應用電路圖中，只是驅動2個高壓MOS管，工程師如需驅動H橋方案中的4個MOS管，則需要2個EG2103晶片；

Pin2引腳與Pin3引腳直接連接單片機IO口，就可以實現單片機控制600V高壓電機的正轉、反轉以及速度的調控等操作；

最後的結語

工程師，在開發600V無刷電機驅動方案，對於高壓MOS管的開啟與關斷控制問題，EG2103晶片可以較好地解決；當然這只是其中的解決方案之一，因為EG2103晶片也存在一些不足之處。

最大的不足之處是EG2103晶片的工作電源電壓被要求在10V~20V之間，這就限制了晶片的應用項目範圍；

最後，不知工程師是如何解決高壓MOS管的驅動問題的？是採用什麼其他電路方案來解決的？

本文由【晶片哥】原創撰寫，一個做電子元器件與晶片技術開發與銷售的工程師，喜歡就關注晶片哥，和晶片哥一起加油吧