從CW32L010上市到現(xiàn)在，憑借整體方案優(yōu)勢，我們做了很多無刷水泵的客戶，驅(qū)動(dòng)器電壓覆蓋35~90V 電流額定15A左右，也就是800W以內(nèi)的應(yīng)用范圍。

目前以臺州地區(qū)的客戶居多，對驅(qū)動(dòng)器的通用性要求較高。

我們團(tuán)隊(duì)10年以前就做過一些無刷水泵的案子，那時(shí)候主控還是某8S，再后來就是很多國產(chǎn)廠家和方案商做了大部分市場。電子類行業(yè)就是這樣，越干人越多，但是即使同行多，卻誰也壟斷不了，都能活下去，就是比較卷。

國際局勢帶來的電子元器件供應(yīng)問題，也使得越來越多的客戶在尋求更多的水泵方案，避免因某款芯片缺貨導(dǎo)致無法交貨。

即便我們熟悉任何一款芯片，在一個(gè)特定應(yīng)用下，也要吃透軟硬件，以期達(dá)到最好的工程優(yōu)勢，做出高性價(jià)比、穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品。

如果你要問我，無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的硬件設(shè)計(jì)什么最重要，我的經(jīng)驗(yàn)是地線設(shè)計(jì)。好的地線設(shè)計(jì)是一切系統(tǒng)穩(wěn)定工作的前提。

但是，僅僅是好的地線設(shè)計(jì)還不夠，因?yàn)檫@只保障了最好的信號回路。在驅(qū)動(dòng)三相變換的過程中，MOS往往在幾十KHz的頻率下快速開關(guān)，由此引起巨大的▲v/▲t和▲i/▲t。

▲v/▲t（亦寫作 dv/dt） 指電壓隨時(shí)間的變化率，即電壓躍遷的陡峭程度。

過高的▲v/▲t 會(huì)通過器件的寄生電容（如米勒電容 Cgd）產(chǎn)生較大的位移電流。這可能會(huì)引起誤開通（在橋式電路中造成直通短路），或在極端情況下，導(dǎo)致柵極氧化層被擊穿。

根據(jù)麥克斯韋方程，變化的電場會(huì)產(chǎn)生磁場。極高的 ▲v/▲t 是強(qiáng)力的電磁干擾源，會(huì)通過容性耦合（寄生電容）向空間和鄰近線路輻射高頻噪聲，嚴(yán)重干擾模擬信號、傳感器信號及控制電路的穩(wěn)定性。

在PCB布線中，平行走線間存在寄生電容。一根信號線上的高速電壓跳變（高▲v/▲t ）會(huì)通過寄生電容耦合到鄰近的敏感信號線上，造成信號串?dāng)_，導(dǎo)致邏輯誤判或數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。

▲i/▲t（亦寫作 di/dt） di/dt 指電流隨時(shí)間的變化率，即電流建立或消失的速度

在關(guān)斷感性負(fù)載（如電機(jī)、繼電器線圈）或PCB走線環(huán)路電感較大時(shí)，巨大的負(fù)向▲i/▲t會(huì)產(chǎn)生遠(yuǎn)超電源電壓數(shù)倍甚至數(shù)十倍的高壓尖峰，極易擊穿開關(guān)管（如MOSFET、IGBT）或其它半導(dǎo)體器件。

根據(jù)麥克斯韋方程，變化的電流（磁場）會(huì)產(chǎn)生電場。極高的 ▲i/▲t會(huì)在電流回路周圍產(chǎn)生強(qiáng)變化的磁場，從而輻射出強(qiáng)烈的傳導(dǎo)性和輻射性電磁干擾，影響自身及周邊設(shè)備的正常工作。

當(dāng)大量門電路同時(shí)開關(guān)時(shí)，電源回路上也會(huì)產(chǎn)生瞬間的大▲i/▲t。由于電源分配網(wǎng)絡(luò)存在寄生電感，這會(huì)導(dǎo)致電源電壓瞬間跌落（ΔI噪聲）和地電位抬升（地彈噪聲）。

地彈噪聲會(huì)使芯片的參考地不穩(wěn)定，可能造成邏輯門誤觸發(fā)、時(shí)序紊亂，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。

即便地線設(shè)計(jì)合理，調(diào)試時(shí)，我們依然可以看到開關(guān)電路引入到地線上的尖刺（有經(jīng)驗(yàn)的朋友可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，大尖刺的頻率一般等于開關(guān)頻率，小尖刺多為諧波）尖刺足夠密集，能量足夠時(shí)，地彈就來了。

在社區(qū)以往開源的大部分電機(jī)驅(qū)動(dòng)相關(guān)電路，并未特別優(yōu)化驅(qū)動(dòng)在大功率長時(shí)間運(yùn)行下的設(shè)計(jì)（主要我們開源的項(xiàng)目不是針對水泵應(yīng)用開發(fā)的）。如果不知其所以然，即便給出源代碼程序，也鮮有工程師能做好這個(gè)項(xiàng)目。抄個(gè)原理圖不難，抄成自己需要的才難。

比較行之有效的方法是：讓驅(qū)動(dòng)的MOS慢開快關(guān)。

MOS慢開，增大▲t ，從而降低▲v/▲t 。那可能就有朋友說了，MOS快關(guān)不就有更大的▲i/▲t了嗎？誠然，但MOS本身的體二極管就供了續(xù)流路徑，而且在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的過程中，MOS只有能明確關(guān)斷的狀態(tài)，才能避免上下橋直通。

想要使得MOS慢開快關(guān)，就需要在MOS的柵極處下功夫，從半導(dǎo)體物理的角度來看，MOS的導(dǎo)通是由于柵極電場的形成使得溝道建立，此時(shí)柵極電場等效成柵極電容，通過對柵極外部并聯(lián)電容，從而等效增大柵極電容，延長開啟電場的建立時(shí)間，此時(shí)開啟電場的消失時(shí)間也增加，可在柵極反向并聯(lián)二極管，提供電荷的快速泄放回路，實(shí)現(xiàn)快關(guān) 。如圖參考：（不是原項(xiàng)目原理圖，電容容值應(yīng)當(dāng)是1nF，忽略電流采樣）

審核編輯 黃宇