게이트 드라이버와 하프 브리지
MOSFET 두 개를 위아래로 쌓은 하프 브리지는 모터와 컨버터의 기본 단위입니다. 위쪽 스위치에 드라이버가 필요한 이유.
하프 브리지는 전원과 그라운드 사이에 MOSFET 두 개(하이사이드, 로우사이드)를 직렬로 놓고, 가운데를 출력으로 씁니다. 둘 중 하나만 켜서 출력을 전원 쪽이나 그라운드 쪽으로 붙입니다.
하이사이드가 어려운 이유
N채널 MOSFET을 켜려면 게이트가 소스보다 10V쯤 높아야 합니다. 하이사이드의 소스는 출력 노드라서 켜지면 전원 전압(예: 48V)까지 올라갑니다. 그러면 게이트는 58V가 필요합니다. MCU로는 만들 수 없는 전압입니다.
부트스트랩
게이트 드라이버 IC는 로우사이드가 켜져 출력이 0V일 때 작은 커패시터를 12V로 충전해 두었다가, 하이사이드를 켤 때 이 커패시터를 소스 위에 얹어 게이트 전압으로 씁니다. 그래서 출력이 주기적으로 0V로 내려와야 하고, 100% 듀티는 오래 유지할 수 없습니다.
슛스루와 데드타임
두 MOSFET이 동시에 켜지면 전원이 그대로 단락되어 순식간에 타 버립니다. 하나를 끄고 다른 하나를 켜기 전에 둘 다 꺼진 짧은 시간(데드타임, 보통 수백 ns)을 둡니다. STM32 고급 타이머는 이 데드타임을 하드웨어로 넣어 줍니다.