无刷电机，作为一个可以将电能转换成机械能的装置，在电子电路项目中，经常被工程师选用为执行机构。例如

• 在吸油烟机中，风扇的转动就是由无刷电机控制；

• 在工业缝纫机中，缝纫的自动化就是由无刷电机控制；

• 在电动自行车中，骑行的速度就是由无刷电机控制；

• 在无人机中，飞行的方向角度就是由无刷电机控制；

无刷电机

在不同的项目中，无刷电机都能获得很好的应用。作为研发工程师，在设计开发无刷电机的应用电路，较为经典的电路设计是选用MOS管的H桥方案，因为H桥方案最大的特点通过4个MOS管，就可以实现无刷电机的正转与反转、速度调节的控制。

无刷电机H桥控制方案

在MOS管的H桥方案中，4个MOS管分别为2个P沟道MOS管与2个N沟道MOS管，或者全部采用4个N沟道MOS管，无刷电机的电源两端直接连接在Q1、Q3与Q2、Q4的公共端。

众所周知，MOS管的开启与关断是由栅极G端电压控制；在低压电机电路应用中，如5V电机驱动电路，MOS管的栅极可以直接由单片机的IO口控制；但若在600V的无刷电机控制器电路中，MOS管的驱动电路该如何去设计呢？

显然单片机的IO引脚是不能直接驱动600V的高压MOS管栅极，这是因为在H桥电路中，Q1与Q2的MOS管栅极电压不能低于600V，单片机普通IO引脚是无法提供满足这么高的电压。

针对这类问题，工程师通常会借助于专用的MOS管栅极驱动芯片来解决。

EG2103作为MOS管的栅极驱动芯片，就可以实现单片机普通IO引脚通过控制EG2103的逻辑来控制600V的高压MOS管。

EG2103驱动芯片引脚定义

• Pin 1 & Pin 4：芯片的工作电源引脚，正常的工作电压范围在10V~20V；

• Pin 2 & Pin 3：芯片与单片机普通IO引脚连接的控制引脚，兼容3.3V与5.0V逻辑电平；

• Pin 5 & Pin 7：芯片的MOS管栅极驱动电压输出引脚，直接连接高压MOS管的栅极G端；

• Pin 6 & Pin 8：芯片的高压输入电源引脚，作为MOS管栅极驱动电压的来源，可以承受600V；

EG2103引脚定义图

EG2103芯片的工作逻辑如下：

单片机IO引脚输出高电平至Pin2引脚HIN，则Pin7引脚HO输出驱动高压MOS管（如Q1）栅极；单片机IO引脚输出低电平至Pin2引脚HIN，则Pin7引脚HO关断高压MOS管栅极；

单片机IO引脚输出高电平至Pin3引脚LIN，则Pin5引脚LO关断高压MOS管（如Q3）栅极；单片机IO引脚输出低电平至Pin3引脚LIN，则Pin5引脚LO输出驱动高压MOS管栅极；

EG2103芯片内部电路

为了从电路本质上分析EG2103的电路特性，也为了更好的去开发应用，工程师需要通过芯片的内部电路进行详细的了解

EG2103芯片内部电路

Pin5引脚与Pin7引脚均是两个内部MOS管的公共输出端，其中

Pin7引脚由于是驱动Q1的MOS管，其高压直接由VB引脚提供，此时VB连接600V即可；

Pin5引脚由于是驱动Q3的MOS管，其电源电压可以直接选用芯片的VCC电压即可；

工程师可能会心存疑问，EG2103芯片自身就可以构成电机驱动的H桥方案，为什么还要通过驱动外面的4个MOS管来驱动电机呢？这主要是因为集成在芯片内部的MOS管功率做不大，难以直接驱动大功率大电压电机负载；

EG2103芯片应用电路图

工程师在了解完EG2103芯片的基本电路特性之后，就会按照实际的项目开发设计需求进行相应的电路设计。在600V无刷电机控制器项目中，MOS管的驱动电路原理图

EG2103芯片应用电路图

在此应用电路图中，只是驱动2个高压MOS管，工程师如需驱动H桥方案中的4个MOS管，则需要2个EG2103芯片；

Pin2引脚与Pin3引脚直接连接单片机IO口，就可以实现单片机控制600V高压电机的正转、反转以及速度的调控等操作；

最后的结语

工程师，在开发600V无刷电机驱动方案，对于高压MOS管的开启与关断控制问题，EG2103芯片可以较好地解决；当然这只是其中的解决方案之一，因为EG2103芯片也存在一些不足之处。

最大的不足之处是EG2103芯片的工作电源电压被要求在10V~20V之间，这就限制了芯片的应用项目范围；

最后，不知工程师是如何解决高压MOS管的驱动问题的？是采用什么其他电路方案来解决的？