APM32芯得 EP.37 | GHD3440预驱芯片应用分享

时间： 2024-09-11 来源：Geehy极海半导体公众号

技术问答

最近收到了极海的最新的预驱芯片 GHD3440，跟我以前产品方案上的预驱引脚完全兼容，直接替换后完全电机完美运行~废话不多说，接下来给大家分享一下这款芯片的应用。

1. 芯片描述：

GHD3440是一个三相中压高速栅极驱动IC，为采用双N沟道VDMOS功率管或IGBT构成的桥式电路而设计，可用于直流无刷、直流有刷电机等应用方案。它的内嵌最小死区时间为250ns，当内嵌死区时间小于单片机输出信号死区时间时，实际死区时间为单片机设置的死区时间。内嵌VCC、VBS欠压保护功能可以防止系统在低驱动电压开启外部功率管。通过输入信号控制高侧驱动电路输出和低侧驱动电路输出。

特征：

（1）电源电压工作范围：5~20V

（2）悬浮偏移电压：+200V

（3）内嵌最小死区时间：250ns

（4）内嵌VCC、VBS欠压保护

（5）内嵌直通防止功能

（6）内嵌下拉电阻

（7）匹配高低端通道

（8）可高峰值电流输出

（9）输入与输出同相

（10）兼容3.3V/5V输入

（11）峰值输入电流1.3A@15V，3.3nF负载下降时间40ns

（12）峰值输出电流1.0A@15V，3.3nF负载上升时间65ns

2. 引脚分布与系统框图

系统框图如下：

3.硬件设计：

3.1 典型应用电路

3.2 推荐参数

3.3 自举电容的选取

（1）自举电容CBS放电：为栅极驱动高侧功率管Q1及高侧电路供电。

（2）自举电容CBS充电：开启低侧功率管Q2，由电源VCC经自举二极管DBS及限流电阻RBS进行充电。

（3）自举电容过大：影响系统上电时自举电容充电速率，易触发外设过流保护，但VBS纹波小

（4）自举电容过小：限制选择功率管输入电容及上管导通最大占空比，且VBS纹波大

注：实际应用时，建议观察启动和运行时VBS两端的波形来确定自举电容值以及自举限流电阻值和启动时采用多个脉冲为自举电容完成充电。所以选择合适的自举限流电阻值以及自举电容值可调整自举上电速度以及VBS纹波大小。

3.4 栅极驱动电路

（1）功率管关断：VBS电压及栅极驱动电阻RGOFF控制关断速度。

（2）功率管导通：VBS电压及栅极驱动电阻RGON控制导通速度。

（3）栅极驱动电阻过大：开关速度慢，增加开关损耗，功率管发热量大。

（4）栅极驱动电阻过小：开关速度快，地弹噪声重，系统EMI超标。

注：实际应用时，建议观察功率管栅极和VS的波形来确定驱动电阻值以及利用二极管单向导电性区分导通和关断能力。所以选择合适的栅极驱动电阻RGOFF和RGON可调整功率管的导通和关断速度。

3.5 部分应用原理图：

3.6 PCB布线布局建议：

（1）栅极驱动VS电压比COM低会引起芯片失效，想要减小寄生电感引起的负压，该路径就需要走线粗且短。

（2）输入滤波RC靠近输入信号端口，提高滤波效果。

（3）缓冲电容CS靠近功率管，另一端与采样电阻RS共同接地以抑制浪涌且不影响检测电流信号。

（4）储能滤波电容C1与VCC、COM构成电源回路，C1靠近VCC、COM引脚，需要保证回路面积小且走线短。

（5）板上所有栅极驱动的COM与接地脚使用星形接法降低信号相互干扰

（6）自举电容CBS与VB、VS构成电源回路，CBS靠近VB/VS引脚，需要保证回路面积小且走线短。

（7）采样电阻走线粗且短，需要靠近功率管S端，采样信号滤波电容需靠近信号检测端。

（8）功率管的大电流回路面积小，走线粗且短，减小寄生电感di/dt引起的电压尖峰。

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系列,NSI6622NB-Q1SWR,NSD5604N-Q1HTSPR,NSD1224X,NSI6602C-Q1SPNR,NSI8100W,NSI6622NA-DSPNR,NSIP8844W1-DSWR,NSI6622NB-DSWKR,NSE5702,NSE5701,NSI8100N,NSP183X,NCA1044-Q1DNR,NSI6622NC-DLAR,NCA1021S-Q1DNR,NSI6622VB-Q1SPNR,NCA1044N-Q1DNR,NSD16241-DSPKR,NSI3190,NSI6602VD-DSWR,NPC060N120A-QTOOT,NSI6622NA-Q1SWKR,NSE34050Q,NSE4253 系列,NSD1224LA-DAFR,NSI8241SX,NSI6622NA-Q1SWR,NSI6622NC-Q1SPNR,NSI8231CX-DSWR,NSI1052-DSWR,NSI6622VA-Q1SPOR,NSI6801B-DSWFR,NSP183X 系列,NSI6602B-Q1SPNR,NSI6601WC-DSWVR,NSI6651ASC-Q1SWR,NSC6272,NSI8263CX-DSWR,NSD8310-Q1HTSXR,NSC6273,NSREF31XX,NSI6622ND-DSWR,NSI6622NC-DSPNR,NSI1042C-DSWVR,NSI6602NB-DLAR,NSI6602NB-DSPNR,NSA5312,NSI6622VC-Q1SWKR,NSPGL1,NSI6602A-Q1SWR,NSI6622NC-Q1SPOR,NSI6642C-DLAMR,NSI6601MC-DSWVR,NSD56008-Q1,NSI8220WX,NSI8266WX,NSD5604NE,NSI6622VA-Q1SPNR,NSI6602VB-DSWKR,NCA1042BN-Q1SPR,NCA1057-Q1SPR,NCA1043B-Q1,NCA9511,NSI6602A-DSWR,NSC6280,NSI6602NA-Q1SWKR,NSI6602NC-DSWR,NSI6801TC-DDBR,NSI8242SX,NSI68515AC-DSWR,NST112,NSI6602B-DSWKR,NSI6602VD-DLAMR,NSI8220CX-DSWVR,NSI6622NB-DSWR,NST235,NST117,NSI6602VC-DSWKR,NSI6602VC-Q1SWKR,NSI6602MB-DSWDR,NST118,NSD16242-Q1SPR,NCA3085,NSI1050C-SWR,NCA1044-Q1SPR,NSI6651,NSI6601MB-DSWVR,NSI6642B-DLAMR,NSI6602C-DSWKR,NSI8240NX,NCA1057N-Q1DNR,NSP163X,NSI6602NC-DSPNR,NCA1042BN-Q1,NSI8221WX,NSI66X2,NSI6631ASC-Q1SWR,NSP163X 系列,NSI1050C,NSI6602MNC-DSWTR,NCA1042B-Q1DNR,NSI6642,NSI6601C-DSWVR,NIRS2X,NSI8266SX,NSI6602NB-Q1SPOR,NSI6602NC-Q1SPOR,NSG65N15K,NSI6622ND-DLAMR,NSD12409-Q1SPR,NCA1042CN-DSPR,NSI6602VA-DSWKR,NSI6642D-DLAMR,NCA1051N,NSI6642A-DSWKR,NIRS20N1-DSPR,NIRS21N1-DSPR,NSI6622NA-DLAR,NSC2860X-DQNR,NSI1042-DSWVR,NCA1042C-Q1SPR,NSI6602C-DSWR,NCA1057-Q1DNR,NSI8221CX-DSPR,NPD010N120A-DTOGT,NSI6602VB-Q1SWR,NSI8210CX-DSPR,NSI8241NX,NSI6602NC-Q1SPNR,NCA1042BN-Q1DNR,NST461,NSD2621X,NCA1042A-Q1,NSI8222WX,NST103,NSI1303D0X,NSI1303E2X,NSI6622A-Q1SWKR,NSI6602VC-DLAR,NSD16242-DSPR,NCA9555,NSI1052,NSC6360,NSC6362,NSI6622NB-DLAMR,NSI6651ALC-DSWR,NSC6364,NCA1042B,NSI6602NA-DSPNR,NSI6622A-DLAR,NSI6622C-Q1SPNR,NCA1042C,NSI8220CX-DSWR,NSI6622C-DSPNR,NSA3166,NCA1042A-Q1SPR,NSIP8941W0-DSWR,NSI6642B-DLAR,NCA1042B-Q1,NSPGD1M,NSE4254 系列,NSD1624-DSPR,NSI6602VA-Q1SWR,NSD1026V-Q1HMSR,NSI8242CX-DSWR,NSI6602MNC-Q1SWTR,NST20,NIRS31,NSREF30XX,NCA9545,NSI6622NA-DLAMR,NSI1042,NSI6611,NCA9546,NSI6622B-DSPNR,NCA9306,NCA9548,NSD12416-Q1SPR,NSI6602MC-Q1SWTR,NSI8242NX,NSD8381-Q1QAIR,NSD8308-Q1HTSXR,NCA9617A,NST1001HA,NSI6602VA-DSWR,NSI1303D2X,NSI6601B-DSWVR,NSD7310-DHSPR,NSI6601,NSD731X-Q1,NCA1057N-Q1SPR,NSR7808GXX,NSD7312-Q1HSPR,NSI6602VB-DLAMR,NSI6602MNF-DSWTR,NSD1026V-DHMSR,NSA3300,NSI6602C-Q1SWKR,NSC2860X,NSI6622NB-Q1SPNR,NCA1051N-DSPR,NSI6611ASC-DSWR,NSI22C11,NSI8230CX-DSWR,NSI6801B-DSPR,NSI6622A-DSPNR,NSD5604NE-DHTSTR,NSI6601MB-Q1SWVR,NST86,NCA1042B/ A-Q1,NIRS31-DSSR,NSI6642C-DSWKR,NSE4250 系列,NSA2200,NSI8262WX,NSI6602NB-DLAMR,NSE11409,NSI8260SX,NSPGD1,NCA1042B-Q1SPR,NSI6602VD-Q1SPNR,NSI6622NC-DLAMR,NSD8306,NSD3608-Q1,NSD731X,NSD8308,NIRSP31V,NSI6602VB-DLAR,NSD73

选型指南 - 纳芯微电子 - 2024年4月 PDF 中文下载

纳芯微公司介绍

型号- NCA8244-DTSTR,NCA8245-DSWTR,NSI6602,NCA1051,NSI1312,NCA9617,NSI8308X,NCA8244,NSM2017,NSI6611X,NSM2018,NSM2019,NSM2013,NIRS485,NSI6801X,NCA8T245-DTSXR,NSM2015,NSM2016,NSD1624-Q1,NSI6601B,NSM2011,NSI6601C,NSM2012,NSI6651X,NSI6631ASC-DWSR,NSI36XX,NSI6601MB,NSI6801L,NSI6601MC,NSI1306,NSI824X,NSI812X,NSI8308XE,NCA1042,NSI6801T,NSI6801,NSI1305,NCA1043,NSI6622X,NSR35XXX Q1,NSM201X,NSE11409,NSM2020,NSL2163X,NSD8306,NCA8244-Q1TSTR,NSD8308,NCA3491,NSD1025X,NSI8308A,NSI86XX,NSI6651ASC-DWSR,NSI68010,NSI68011,NSI1303X,NSI6851X,NSI66X1X-Q1,NSM2035,NSM2031,NSM2032,NSI6801C,NSM2033,NSIP8308X,NCA8245-DTSTR,NSD1624,NSR31XXX Q1,NSI6801B,NCA8245L-DTSTR,NSI6811,NSD731X,NSIP88XX,NSI1400,NSI6931,NSI82XXC,NSD11416,NSI826X,NCA3485,NCA8541-DTSTR,NSD56008,NSI82XX,NCA8244L-DSWTR,NSM2041,NSI6651ALC-DWSR,NSL2161X,NSI319X,NCA9539,NSI6601X-Q1,NSI6611ASC-DWSR,NSR33XXX Q1,NSI821X,NIRSP31,NSG65N15A,NSD5604,NSD122X,NSI66X1X,NSI6911,NCA9646,NSIP89XX,NCA9645,NCA9648,NCA8244-DSWTR,NSD12409,NCA8245L-DSWTR,NSD2621,NSIP87XX,NSD1015,NSI810X,NSI6601MX,NCA8T245-Q1DTSXR,NCA1042A,NSI823X,NSI6601XM,NSI1311X,NSI6602V,NSD3608,NSI6602HC,NSI6601X,NSI6602HB,NSIP1042,TL432,TL431,NSM2111,NCA84245-DTSXR,NSD1025,NCA82DS44-Q1TSTR,NIRS31,NCA8244L-DTSTR,NSI1200,NSI1042,NSI6611,NCA9306,NCA1145,NSI6602HA,NSI822X,NSI1300X,NCA1021,NCA8244-Q1SWTR,NSI6601WC,NSD262X,NSI6602B,NSI6602C,NSI6602E,NSI1050,NSIP8XX,NSI6602A

商品及供应商介绍 - 纳芯微电子 - 版本：Q3, 2022 - 2022/12/14 PDF 中文下载

【IC】极海推出GHD3440Rx进阶升级版电机专用栅极驱动器，内置3.3V/5V LDO，负载能力60mA@15V

极海针对用户系统设计的多样化需求，推出了新款电机专用栅极驱动器GHD3440Rx，GHD3440Rx作为GHD3440的升级版本，内置3.3V/5V LDO，可提供GHD3440R3和GHD3440R5两种型号，有助于节省板上空间占用，降低客户硬件成本，提高系统可靠性。

产品发布时间 : 2024-11-09

【IC】智芯半导体新品H-桥智能栅极驱动芯片Z20A8200/1，可满足汽车大部分直流有刷电机应用需求

ZHIXIN汽车电机驱动产品线推出了第二个车规级电机控制芯片系列——Z20A820x，包括硬件I/O接口的Z20A8200以及SPI接口的Z20A8201，可满足汽车大部分直流有刷电机的应用需求。

新产品发布时间 : 2023-07-04

2024慕展回顾 | 极海MCU + Gate Driver解决方案驱动电机能效优化升级

7月8~10日，在上海新国际博览中心E4馆4610号展位上，极海携多领域产品矩阵与MCU+全套解决方案亮相2024慕尼黑上海电子展，其中电机产品线以MCU + Gate Driver解决方案呈现广阔应用前景，吸引众多来宾久久驻足。

原厂动态发布时间 : 2024-09-11

拓尔在智能清洁行业的BOM解决方案

型号- TMI8920系列,TMI33431E,TMI6030,TMI8130,TMI85303,TGZDR01,TMIS7702,TMI8122系列,TMIS7701,TMI8837S,TMI8920D系列,TMI4051A,TMI8180A,TMI8913系列,TMI3112H,TMI4101,TMI86620,TMI6240,TMI3493,TMI8870系列,TMI8180A系列,TMI3492,TMI8876系列,TMI8140,TMI86820,TDC7200,TMIM7303,TGZTA01,TMI4302,TMI8723N,TMI8876,TMI3181A,TMI3342,TMI6011,TMI87301,TMI8870,TMI8110,TMI8230,TMI86810,TMI3408C,TMI8920D,TMI8940D,TMIS770X,TMI3408F,TGZDM01,TMI33431,TMI8837,TMI8913,TMI8920,TMI86880,TMI86881,TMI6220,TMI8123,TMI7003C,TMI8122,TMI83210,TMI86600,SIT8997A,TMI8080,TMI8080系列,TMI6050U,TGZCM02,TGZCM01,TMI8110系列,TMI8940D系列,TMI5810,TMI8723

应用及方案 - 拓尔微电子 - V2.5a - 2023/10/24 PDF 中文下载

极海半导体亮相全球MCU暨嵌入式生态发展大会并发表《极海MCU+, 赋能工业与汽车智能化》的主题演讲

AspenCore主办的全球MCU暨嵌入式生态大会在深圳举行，极海高级产品经理刘洋发表演讲，介绍极海MCU+在工业、汽车及电机控制领域的最新进展。极海展示了多款创新产品，包括MCU、栅极驱动器等，并介绍了其在工业、汽车电子等领域的应用方案，助力智能化发展。

原厂动态发布时间 : 2024-09-11

极海半导体（Geehy Semiconductor）微控制器MCU选型指南（中文）

描述- 珠海极海半导体有限公司是一家致力于开发工业级/车规级微控制器、模拟与混合信号IC及系统级芯片的集成电路设计型企业。极海团队拥有20年集成电路设计经验和嵌入式系统开发能力，可为客户提供核心可靠的芯片产品及方案，实现准确感应、安全传输和实时控制，助力客户在智慧家居、高端消费电子、工业控制、汽车电子、智慧能源以及通信设施等领域的拓展创新。

型号- APM32F465RET6,APM32F030,APM32F051K6T6,APM32F1,APM32F4,APM32F405RGT6,APM32F003F6P6,APM32F003F6P7,APM32F103VET6,APM32E103,APM32F103VET7,APM32F051C6T6,APM32F0,APM32F103RCT6,APM32F103RCT7,APM32E103RCT6,APM32E103VET6,APM32F105RCT6,APM32F035,APM32F407RGT6,GALT61120,APM32F030RCT6,APM32F091RCT6,APM32E103CET6,AGW32F103T4T6S,GW8811,APM32F407VET6,APM32A407ZGT7,GURC01,APM32A091RCT7,APM32F003F4U6,APM32A091,APM32F411VET6,GHD系列,APM32F051C6U6,APM32F103TBU7,APM32F103TBU6,APM32F107RBT6,G32A1445,APM32F1系列,GALT系列,APM32F051R8T6,APM32E1 系列,APM32F417ZGT6,APM32F411CET6,G32A,APM32F405ZGT6,APM32F051K6U6,APM32F091VBT6,APM32M3514C8T7,APM32F030C8T6,G32A1445UAT0MLL,APM32系列,APM32F091CBT6,AGM32F103T4T6S,G32A1445UAT0MLH,APM32F103C8T6,APM32F103RBT7,APM32F411,GW3323HGU6,APM32F030K8T6,APM32F103RBT6,GURC系列,APM32A407,APM32F417,APM32F091CBU6,APM32M3514,GW系列,APM32F411RET6,APM32F407ZET6,APM32F072VBT6,APM32M3514C8U7,APM32E1,APM32,APM32F091CCU6,APM32E103CEU6,APM32F072R8T6,APM32 PROG,APM32F003F4M6,APM32F107RCT6,APM32F072CBT6,APM32F407IGT6,APM32F003,APM32A103VET7,APM32F072CBT7,APM32F105RBT6,APM32F407,APM32F405,APM32F091,APW32F103T4T6S,APM32F405VGT6,APM32F035C8T7,GHD,APM32F091VCT6,APM32F072,APM32E103CCT6,APM32F091CCT6,APM32F103CCT6,APM32F051K8T6,APM32E103VCT6,APM32F051C8T6,APM32F072CBU6,APM32E103ZET6,GHD3125R,APM32F103VCT6,APM32F103ZET6,GEEHY-LINK,APM32F107VBT6,AP/GM/W32F103T4T6S,APM32A407VGT7,APM32A103,APM32F003F6U7,APM32F407RET6,APM32F407VGT6,GW3323,APM32F003F6U6,APM32F417IGT6,APM32F103T8U6,APM32F051K8U6,APM32F051C8U6,APM32F107,APM32F105,APM32F465,APM32F105VCT6,APM32F103,APM32F417VGT6,GHD3440R5,APM32F051R6T6,APM32F103RET6,GHD3440R3,APM32F003F4P6,APM32F465CEU6,APM32F035K8T7,APM32F465VET6,GURC,APM32F030CCT6,APM32F030C6T6,APM32F103R8T6,GALT,APM32F051,APM32F103CBT7,G32A1465UAT0MLL,APM32F103CBT6,GHD3440QE,G32A系列,G32A1465UAT0MLH,APM32F030K6T6,APM32F030R8T6,APM32F103VBT6,APM32F030K6T7,APM32F072C8T6,APM32F107VCT6,APM32F103T4T6S,APM32A103CBT7,APM32F411CEU6,APM32F091RBT6,GW8811KEU6,GW8811CEU6,APM32F407ZGT6,APM32F072RBT6,APM32F072RBT7,APM32F003F6M6,GHD3440PF,APM32F407IGH6,APM32E103CCU6,GHD1620T,APM32A103RET7,APM32F105VBT6,APM32F030K6U6,GW,APM32E103RET6,APM32F072C8U6,APM32F4系列,G32A1465,APM32F0系列,APM32F072V8T6

选型指南 - 极海半导体 - Jul-2024 PDF 中文下载