美国TFSS公司的TF2110芯片是一种双通道、栅极驱动、高压高速功率器件的单片式集成驱动模块。由于它具有体积小、成本低、集成度高、响应速度快、偏值电压高、驱动能力强等特点，自推出以来，这种适于功率MOSFET、IGBT驱动的自举式集成电路在电机调速、电源变换等功率驱动领域中获得了广泛的应用。

TF2110采用先进的自举电路和电平转换技术，大大简化了逻辑电路对功率器件的控制要求，使得每对MOSFET（上下管）可以共用一片TF2110，并且所有的TF2110可共用一路独立电源。对于典型的6管构成的三相桥式逆变器，可采用3片TF2110驱动3个桥臂，仅需1路10V～20V电源。这样，在工程上大大减少了驱动电路的体积和电源数目，简化了系统结构，提高了系统可靠性。

图1  TF2110内部结构图

当输入逻辑信号HIN/LIN=1时，输出信号HO/LO=1，控制MOSFET导通;当HIN/LIN=0时，HO/LO=0，控制MOSFET关断，其SD输入可以用来闭锁这二路驱动。如果这两路驱动电压小于8.3V，输出信号会因欠压而被片内封锁。输出栅极驱动电压的范围为10V~20V，其电平典型转换时间为：Ton=105ns，Toff=94ns。死区时间的典型值为10ns，内置的死区电路可以防止由于MOS器件关断延时造成的直臂导通现象，提高了系统的可靠性。

图3是由TF2110组成的BLDC驱动电路原理图（单桥臂）。此驱动电路采用以3片TF2110为中心的6个N沟道的MOSFET管组成的三相全桥逆变电路，仅对上桥臂功率MOSFET管进行PWM调制的控制方式。其输入是以功率地为地的PWM波，送到TF2110的输入端口，输出控制N沟道的功率驱动管MOSFET的开关，由此驱动BLDC。

BLDC功率驱动电路中下桥臂三路功率管靠Vcc（+15V）经TF2110芯片内部MOS管控制开通，上桥臂三路功率管的栅极驱动电源是通过自举电容充电储能实现的。如图3，C1和D1分别为自举电容和二极管，C2为Vcc的滤波电容。假定在Q1关断期间C1已充到足够的电压（Vc1Vcc）。当脚10（HIN）为高电平时，Vc1加到Q1的栅极和源极之间，C1通过Rg1和Q1栅极-源极电容Cge1放电，Cge1被充电，此时Vc1可等效为一个电压源。当脚10（HIN）为低电平时，Q1栅电荷经Rg1、Dg1、Rx1等迅速释放，Q1关断。经短暂的死区时间（td）之后，另一路TF2110控制Q2开通，Vcc经D1、Q2给C1充电，迅速为C1补充能量，如此循环反复实现自举式驱动。

如果C1经负载充电缓慢，在HIN=1时自举电容C1的电压仍充电不到自举电压8.3V以上时，输出驱动信号会因欠压被片内逻辑封锁，Q1就无法工作，因此自举电容的选择十分重要，选择不当易造成芯片损坏或不能正常工作。自举电容的容量取决于被驱动的功率MOSFET管开关频率、导通和关断占空比以及栅极充电电流的需要。由于此无刷直流电机驱动电路在工作的任意一时刻下桥臂均有一功率MOSFET管导通，而且系统采用的是上桥臂PWM调制方式，因此，驱动电路中的自举电容充电时间比提供驱动电源的时间长，自举电容充电较容易，故可以选择较大容值，此驱动电路选择1uF的电解电容。

TF2110的开通与关断传输延迟时间基本匹配，开通传输延迟时间比关断传输延迟时间长25ns，这保证了同一桥臂的功率管在工作时不会发生同时导通，从而避免了直通故障的发生。为了进一步提高安全性，使功率管\慢开快关\，在功率管的栅极分别串联上电阻Rg和二极管Dg。TF2110的驱动脉冲上升沿取决于Rg，Rg值不能过大以免使其驱动脉冲的上升沿不陡，但也不能过小使驱动均值电流过大而损坏TF2110。