Motortreiber für 300-W-BLDC-Motoren

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Die Bridgeswitch-ICs im Vertrieb der HY-Line Power Components nutzen FREDFETs (Fast Recovery Diode Field Effect Transistors) mit integrierter verlustfreier Strommessung auf High- und Low Side einer Halbbrücke, was zu einem Wechselrichter-Wandlungswirkungsgrad von bis zu 98,5% bei bürstenlosen DC (BLDC)-Motorantriebsanwendungen bis zu 300 W führen kann.



Der hohe Wirkungsgrad zusammen mit der guten thermischen Ableitung des Bausteins macht einen Kühlkörper überflüssig. Integrierte verlustfreie Strommessung, Busspannungserkennung und thermische Erfassung auf Systemebene machen diese Chip-Familie ideal für den Betrieb kleiner BLDC-Motoren in Heimanwendungen und kleinen kommerziellen Pumpen, Lüftern und Gebläsen. Die verbauten 600-V-FREDFETs haben laut Anbieter schnelle Bodydioden mit weichem Rückwärtserholverhalten. Dadurch werden Schaltverluste und elektromagnetische Störungen reduziert.

 

Die selbstversorgenden Halbbrückentreiber-ICs kommen ohne zusätzliche Stromversorgung aus. Sie enthalten zudem integrierte Schutzschaltungen und eine Eindraht-Status-Update-Schnittstelle, die die Kommunikation zwischen dem Motor-Mikrocontroller und bis zu drei Bridge-Switch-Einheiten ermöglicht. Jede Bridge-Switch-Einheit kann mit unterschiedlichen High- und Low-Side-Strombegrenzungen konfiguriert werden, wodurch Mikrocontroller und externe Schaltungen entbehrlich sind, um das System vor offenen oder kurzgeschlossenen Motorwicklungen zu schützen und so die Anforderungen der IEC60335-1 zu erfüllen.

 

Weitere Merkmale sind eine PWM-Frequenz von bis zu 20 kHz und ein Signalausgang, der eine Echtzeit-Berichterstattung über den FREDFET-Drainstrom liefert, welcher den positiven Motorwicklungsstrom widerspiegelt. Zu den Sicherheitsfunktionen gehören eine zweistufige Übertemperaturerkennung, die Begrenzung des Stroms für jeden einzelnen Zyklus auf Low- und High Side sowie der Überspannungs- und Unterspannungsschutz für den DC-Bus.

 

Die Bausteine sind mit allen gängigen Regelalgorithmen kompatibel, wie feldorientierter Regelung (FOC) sowie sinusförmigen und trapezförmigen Modi mit sensorischer und sensorloser Erkennung, die in verschiedenen Referenzdesigns beschrieben werden. BridgeSwitch ist in InSOP-24C erhältlich – einem oberflächenmontierbaren Gehäuse mit Kriechstrecken von mehr als 3,2 mm.

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