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Power Integrations推出各种高效、高可靠性、高集成度的电机驱动

发布时间:2019-08-17 16:39 来源:未知 编辑:admin

  随着人们生活水平的提高和现代化生产、办公自动化的发展,家用电器、工业应用等设备都越来越趋向于高效化、小型化及智能化。电机作为其执行元件的重要组成部分,必须具备高精度、高效等特点。现阶段中,无刷直流电机凭借着能效高、出色的动态性能以及运行噪声低等等优势,在不久的将来将具有非常广阔的市场前景。

  无刷直流电机优势明显,市场应用广泛。而各大企业也根据市场需求,推出不同的解决方案。作为高压集成电路高能效电源转换领域的知名公司,Power Integrations也不例外,相继推出各种高效、高可靠性、高集成度的电机驱动器参考设计方案。为了详细阐述其电机驱动器的参考设计方案,在日前举行的第13届(顺德)家电电源与变频控制技术创新研讨会上,来自Power Integrations的高级现场应用工程师谢厚林给大家分析了采用BridgeSwitch电机驱动 IC 实现BLDC驱动器创新。

  其集成半桥(IHB)电路适合于高达300W高压无刷直流电机驱动电路。采用的分布式散热方法可省去散热片,集成半桥的电路结构减少了系统集中发热的现象,其架构十分灵活,将热量均匀分布在不同的器件上。降低了散热成本,节省系统成本,减少了焊点的,从而大幅增强可靠性。其薄型、紧凑型的表面封装可以提供更宽的爬电距离,两个功率FREDFET(具有快恢复外延型二极管的场效应晶体管)可直接通过PCB的铺铜来散热,简化了散热设计。

  BridgeSwitch IC使用600V低导通阻抗RDS(ON)的FREDFET,集成了快速超软恢复体二极管,非常适合应用于硬开关逆变器驱动。而且还有助于大幅降低开关损耗和减少噪声的产生,从而简化系统级EMC设计。对于几百瓦的电机驱动应用来说,逆变器效率很小的改善也对系统温升及能耗的节约有显著的影响。这款驱动IC还具有完善的系统级保护,每个BridgeSwitch器件的上管和下管限流点都可以单独进行设定,这样无需微处理器及相关外围电路在电机绕组开路或短路的故障情况下提供整个系统的保护。它还可通过简单的数字接口与微控制器连接,实现双向故障及状态通信。并且此驱动器完全可以利用高压母线实现自供电,从而无需传统应用中所必须的双路输出辅助供电电源及相应的自举二极管,可大大简化电路并降低系统成本。

  BridgeSwitch器件的半桥驱动器集成方式可以非常灵活地适用于单相或多相电机驱动应用,并且兼容所有常见的控制算法,支持(6步)梯形控制算法、正弦控制以及磁场定向控制(FOC)。具有的无损耗电流检测功能,可使300 W以内的无刷直流(BLDC)电机驱动器应用中的逆变器转换效率达到98.5%。内部高压开关管的开通关断斜率控制不但兼容的开关效率还可降低EMI干扰。BridgeSwitch可为30W至300W范围内的BLDC电机驱动提供明显优势。

  采用FOC控制器驱动的典型逆变器规格参数为:输入电压范围为180V DC到264V DC,输入功率为108W,输出功率为100W,电机相电流为0.5A,PWM载波频率最小值为5kHz,最大值为15kHz,工作环境温度范围为0℃-40℃。而我们今天这里所讲的参考设计方案,是使用了三个BridgeSwitch BRD1163C器件组成的三相逆变器,其设计结构简单,才不到100个元器件。

  此参考设计在整个负载范围内一直保持一致的高效率,即使在输出功率变化范围很大的情况下,其功耗始终保持不变,表明其具有一致的高效性。同时谢厚林工程师还提到此设计方案还具有极低的空载输入功率、优异的相电流平衡特性,即使PWM调制频率从5kHz增加到15kHz,其相电流波形依然保持不变。在频率为5kHz时,其外壳温度可以保持在74℃以内,即使频率为15kHz,外壳温度也可以保持在93℃以内,说明具有极优的散热性能。

  谢厚林工程师给我们讲述了两个基于BridgeSwitch IC的BLDC参考设计方案,从下图中,我们可以看出,没有使用传感器,采用了Toshiba TMPM375微处理器,FOC控制方式的参考设计方案效率可以高达98%;而开发板支持第三方MCU,采用梯形控制或正弦控制方式的参考设计方案满载效率依然可以超过98%。

  BridgeSwitch集成半桥电路(IHB)所提供的优异效率和分布式散热方法可省去散热片,有助于降低系统成本和重量。由于具有集成无损耗电流检测、总线电压检测和系统级过温检测等特性,因此该器件系列非常适合家电中的BLDC电机驱动应用。BridgeSwitch器件适合冰箱

  原文标题:【剧透】无需散热器的 PI 公司高效 BLDC 驱动器参考设计方案

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  02是一款单芯片高效助推器,适用于智能电源镇流器和LED驱动器,专为汽车前照灯应用而设计,如远光灯,近光灯,DRL(日间行车灯),转向指示灯,雾灯,静态转弯, NCV78702专为高电流LED设计,NCV78723(双通道降压)/ 713(单通道)提供完整的解决方案,可驱动多达60 V的多个LED串。它包括电流模式电压提升控制器也可作为输入滤波器,具有最少的外部元件。可定制输出电压。两个器件NCV78702可以组合在一起,升压电路可以一起工作,作为多相增压器(2相,3相,4相),以进一步优化增压器的滤波效果,降低总应用BOM成本更高的功率。由于SPI可编程性,单个硬件配置可以支持各种应用程序平台。 特性 单片 多相助推器 整体效率高 最小外部组件 电池电流纹波低的有源输入滤波器 集成升压控制器 可编程输入电流限制 降低电感尺寸的高工作频率 电流检测分流电阻的PCB走线是可能的 低EMC辐射 用于动态控制系统参数的SPI接口 失败保存操作(FSO)模式,独立模式 综合故障诊断 应用 终端产品 远光灯 近光灯 DRL 位置或驻车灯 转动指示...

  稳压器& LED驱动器旨在取代用于驱动AC / DC高压应用(高达200 V)LED的分立解决方案。外部电阻允许电路设计人员为不同的LED阵列设置驱动电流。这种分立式集成技术通过将单个组件组合到一个封装中来消除单个组件,从而显着降低系统成本和电路板空间。这种恒流稳压器& LED驱动器是一种小型表面贴装封装SO-8。 特性 为变化的输入电压提供恒定的LED电流。 外部电阻允许设计人员设置电流 - 最高70 mA。 应用 便携式电脑:备用电池应用和简单的Ni-CAD电池充电。 工业:通用照明应用和小家电。 汽车:尾灯,定向灯,倒车灯和圆顶灯。 电路图、引脚图和封装图...

  6是一款CMOS 150 mA线性低压差稳压器,具有低噪声,高纹波抑制,低压差,高输出电压精度和低电源电流。该器件提供三种配置:启用高电平,启用低电平,并在输出端启用高电平和自动放电电路。 NCP4586具有固定输出电压版本,范围为1.2 V至5.0 V,增量为100 mV。它有三种封装可供选择:1mm x 1mm UDFN,SOT82-AB和SOT23-5。有关使能,输出电压和封装的具体配置,请联系您当地的销售办事处。 特性 优势 工作输入电压范围:1.7 V至6.5 V 非常适合电池供电的应用 输出电压范围:1.2 V至5.0 V(步长为0.1 V) 联系当地销售办事处用于自定义电压选项 1%输出电压精度(VOUT

  2 V,TJ = 25C) 目前的折返保护 高PSRR:1 kHz时为80 dB 低压差:320 mV典型值。 150 mA 应用 终端产品 后置电源电压处理器,FPGA,DSP的监管 负载点电压调节 噪声滤波 相机,MP3播放器,便携式摄像机 便携式电话 机顶盒,游戏机,DVR 硬盘驱动器,显示器 电路图、引脚图和封装图...

  25 G BiDi 光模块、50 G 的 4 级脉幅调制(PAM4)光模块、低成本相干 100 G ....

  5A是一款电流模式PWM降压转换器,集成了电源开关和同步整流器。它可提供高达1.5A的输出电流和高转换效率。高频PWM控制方案可以提供低输出纹波噪声。因此,它允许使用小尺寸无源元件来减小电路板空间。在低负载条件下,控制器将自动切换到PFM模式,从而在低负载时提供更高的效率。 NCP1595A引脚与2A NCP1597A兼容。 特性 效率高 PWM模式下更高效率的同步整流 集成MOSFET 完全内部补偿 高开关频率,1.0 MHz 低输出纹波 当前模式控制 短路保护 电流模式PWM转换器的内置斜率补偿 + / - 1.5%参考电压 带滞后的热关机 Ext。可调输出电压 快速瞬态响应 低调和最小外部组件 设计用于陶瓷电容器 紧凑型3x3 DFN封装 应用 硬盘驱动器 USB电源设备 无线和DSL调制解调器 电路图、引脚图和封装图...

  7A系列是固定的1 MHz频率,高输出电流,同步PWM转换器,集成了低电阻,高侧P沟道MOSFET和低侧N沟道MOSFET。 NCP1597A利用电流模式控制提供快速瞬态响应和出色的环路稳定性,并在轻负载时支持PFM模式,以实现更高的效率。它将输入电压从4.0 V调节至5.5 V,输出电压低至0.8 V,最高可提供2.0 A. NCP1597A具有固定内部开关频率(FSW)和内部软启动可限制浪涌电流。使用EN引脚,关断电源电流最大降至1μA。 其他功能包括逐周期电流限制;短路保护,省电模式和热关断。 NCP1597A引脚与1.5A NCP1595A兼容。 NCP1597B采用10引脚3x3mm DFN封装,性能相同。 特性 优势 输入电压范围4.0 V至5.5 V 典型值+ 5V应用 内部140m / 90m MOSFET 满负荷时效率高 固定1 MHz切换频率 减少输出过滤器组件的大小和值 打嗝模式短路保护 减少热量短路 热关断保护 防止应用程序过热 可调输出电压降至0.8 V 能够调节低输出电压 轻载时的PFM模式 轻负载与固定PWM相比效率提高 应用 终端产品 USB供电设备 硬盘驱...

  3是一款固定的1 MHz,高输出电流,同步PWM转换器,集成了低电阻,高侧P沟道MOSFET和低侧N沟道MOSFET。 NCP1593采用内部补偿电流模式控制,可提供良好的瞬态响应,易于实现和出色的环路稳定性。它可将输入电压从4.0 V调节至5.5 V,输出电压低至0.6 V,并可提供高达3 A的负载电流。 NCP1593包括一个内部固定的开关频率(FSW)和一个内部软启动,以限制浪涌电流。其他功能包括逐周期电流限制,100%占空比操作,短路保护,省电模式和热关断。 特性 优势 宽输入电压范围:4.0 V至5.5 V 能够从各种输入电压源运行 内部90mΩ高侧P沟道MOSFET和70mΩ低侧N沟道MOSFET 高效率和良好的热性能 固定1 MHz开关频率 小输出电感/电容和低输出纹波电压 逐周期电流限制 保护功能 打嗝模式S电路保护 保护功能 过温保护 保护功能 带内部调整的内部固定软启动 能够使用固定的内部SS时间减少外部组件或从外部调整 启动具有预偏置输出负载 保护功能 可调节输出电压低至0.6 V 能力调节低输出电压 轻载期间的自动省电...

  6是一款单芯片PFM升压型DC-DC转换器。该器件旨在为手持式应用提供单个锂电池或两节AA / AAA电池电压,最高可达25 V(带内部MOSFET)输出。该器件内置上拉芯片使能功能,可延长电池使用寿命。除标准升压转换器拓扑外,该器件还可配置用于电压反相和降压应用。该器件采用节省空间的TSOP-5封装。凭借其小型脚踏,该器件也非常适合从3.3 V或5.0 V电源轨产生升压电压。 特性 V 85%效率

  OUT = 25 V,I OUT = 25 mA,V IN = 5.0 V 15μA的低工作电流(不切换) 低关断电流0.3μA 低启动电压1.8 V典型值0 mA 内置2​​6 V MOSFET开关,输出电压高达25 V PFM开关频率高达1.0 MHz 芯片启用 反馈引脚开路/短路保护 输出电压软启动 输入欠压锁定 热关机 低调和最小外部件 微型微型TSOP-5封装 无铅封装可用 应用 LCD偏置 白光LED驱动器 OLED驱动程序 个人数字助理(PDA) 数码相机 移动电话 手持游戏 手持式乐器 电路图、引脚图和封装图...

  x34是一款双模式稳压器,适用于汽车电池连接应用,必须使用高达45 V的输入电源。混合低功耗模式允许NCV891x34作为PWM降压转换器或低压差线适用于汽车驱动器信息系统中经常遇到的低噪声和低静态电流要求的系统。复位(具有固定延迟)和故障引脚(标记低输入电压和高温警告)简化了与微控制器的接口。 提供了两个引脚来同步切换到时钟或另一个NCV891x34。 NCV891x34还提供汽车电源系统中的一些保护功能,如电流限制,短路保护和热关断。此外,即使使用小电感值和全陶瓷输出滤波电容,高开关频率也会产生低输出电压纹波 - 形成节省空间的开关稳压器解决方案。 特性 轻载条件下40μAIq 3.0 PWM中的最大输出电流NCV891334中的模式 内部N通道电源开关 VIN工作范围3.7 V至36 V,承受负载转储至45 V 逻辑电平使能引脚可以连接电池 固定输出电压5.0 V或3.3 V,精度为±2% 2 MHz自激开关频率 输入和输出同步引脚 汽车要求现场和控制变更的NCV前缀 可湿性侧翼DFN(针边电镀) 这些器件无铅且符合RoHS标准 应用 终端产品 ...

  63系列是单片电源降压升压型反向开关稳压器,包含直流 - 直流转换器所需的主要功能。该系列专门设计用于升压(升压),降压(降压)和电压反相应用,并且外部元件数量最少。 这些器件包括两个高增益电压反馈比较器,温度补偿基准,受控占空比振荡器,具有自举功能的驱动器,可提高效率,以及高电流输出开关。保护功能包括逐周期电流限制和内部热关断。还包括一个低压指示器输出,设计用于与基于微处理器的系统连接。 这些降压升压型反向开关稳压器采用16引脚双列直插式热电阻塑料封装,可提高导热性能。 特性 输出开关电流超过2.0A 2.5V至60V输入电压 低待机电流 精确2%参考 受控占空比振荡器 具有Bootstrap功能以提高效率的驱动程序 逐周期电流限制 内部热关断保护 直接微处理器接口的低压指示灯输出 加热标签电源包 湿度敏感度等级(MSL)等于1 NCV前缀,适用于需要现场的汽车和其他应用并改变C. ontrol 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...

  7是一款高电流双输出DC-DC转换器,可产生正电压和负电压。 LV52117特别适用于LCD显示器等电源应用。 特性 集成1.5MHz同步升压和逆变器转换器 2.75V至4.6V输入电压范围 4.6V至5.8V可调正输出(VDCO1) -5.8V至-4.6V可调负输出(VDCO2) 输出电流高达100mA 脉冲跳跃模式低负载条件 过流/短路保护 终端产品 液晶面板 电路图、引脚图和封装图

  稳压器& LED驱动器旨在取代用于在5V,12V或24V低压AC / DC应用中驱动LED的分立解决方案。外部电阻允许电路设计人员为不同的LED阵列设置驱动电流。这种分立式集成技术通过将单个组件组合到一个封装中来消除单个组件,从而显着降低系统成本和电路板空间。该器件是一个小型表面贴装封装SO8。 特性 为不同的输入电压提供恒定的LED电流。 外部电阻允许设计人员设置电流 - 最高500 mA。 AEC-Q101合格且PPAP能力 适用于汽车和其他需要独特应用的NSV前缀场地和控制变更要求 应用 汽车:尾灯,定向灯,倒车灯和圆顶灯。 电路图、引脚图和封装图...

  155将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP302155集成解决方案大大降低了封装寄生效应和电路板空间。 特性 平均电流高达55A 能够以高达2 MHz的频率切换 兼容3.3 V或5 V PWM输入 支持Intel®PowerState 4 使用3级PWM的零交叉检测选项 内部自举二极管 热警告输出和热关机 应用 终端产品 台式机和笔记本微处理器 服务器和工作站,V-Core和非V核DC-DC转换器 大电流DC-DC负载点转换器 小型电压调节器模块 电源和笔记本 电路图、引脚图和封装图...

  151将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成到单个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP303151集成解决方案大大降低了封装寄生效应和电路板空间。 特性 能够达到50 A的平均电流 30 V / 30 V击穿电压MOSFET具有更高的长期可靠性 能够以高达1 MHz的频率切换 与3.3兼容V或5 V PWM输入 正确响应3级PWM输入 精确电流监测 具有3级PWM的过零检测选项 内部自举二极管 欠压锁定 支持英特尔®PowerState 4 应用 桌面和笔记本微处理器 图形卡 路由器和交换机 支持英特尔®PowerState 4 电路图、引脚图和封装图...

  040将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP302040集成解决方案大大减少了封装寄生效应和电路板空间。 特性 平均电流高达40A 能够以高达2 MHz的频率切换 兼容3.3 V或5 V PWM输入 正确响应3级PWM输入 支持英特尔®电源状态4 应用 终端产品 台式机和笔记本微处理器 电源和笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...

  150将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP302150集成解决方案大大降低了封装寄生效应和电路板空间。 特性 平均电流高达45A 能够以高达2 MHz的频率切换 兼容3.3 V或5 V PWM输入 正确响应3级PWM输入 支持英特尔®电源状态4 使用3级PWM进行零交叉检测的选项 热警告输出和热关机 应用 终端产品 台式机和笔记本微处理器 服务器和工作站,V-Core和非V-Core DC-DC Con转换器 小型电压调节器模块 高电流DC-DC负载点转换器 电源和笔记本 电路图、引脚图和封装图...

  055将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP302055集成解决方案大大减少了封装寄生效应和电路板空间。 特性 平均电流高达50A 能够以高达2 MHz的频率切换 兼容3.3 V或5 V PWM输入 支持Intel®PowerState 4 使用3级PWM的零交叉检测选项 内部自举二极管 热警告输出和热关机 热关机 应用 终端产品 台式机和笔记本微处理器 服务器和工作站,V -Core和非V-DC DC-DC转换器 大电流DC-DC负载点转换器 小型电压调节器模块 电源和笔记本 电路图、引脚图和封装图...

  2是一款无线电源ASIC,可提供符合AirFuel MR标准的非接触式6.78 MHz电力传输单元(PTU)所需的电源,测量和支持功能。 NCP6992与蓝牙信令协议(BLE)相结合,通过管理功率传输(包括效率和故障条件管理),有助于调整和优化发送器线圈的功率。 特性 输入电压范围4.5V至22V 提供小型7x7mm²可湿性侧翼电镀QFN-56封装,间距0.4mm 直接从墙上适配器或USB端口供电 可通过3.4 MHzI²C接口进行广泛编程 50 W功率升压控制器,具有可在9V至55.2V(200mV步进)下编程的转换器,具有OVP和自动控制输入选项 可配置的睡眠模式和使用直接输入控制的快速唤醒循环 In集成式降压转换器5V& 500mA 2通用GPIO可用于逻辑I / O,ADC输入或时钟输出 系统LDO可编程为1.2V至3.6V,100 mV步进,带动态电压调节(DVS) USB BC 1.2检测的前端 具有OCP的四相可选6.78MHz PA驱动器 用于天线切换的PWM控制继电器驱动器 用于PA电源电压,电流和温度测量的10位ADC 一个阻抗控制检测器 具有ADC读数的差分...

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  MAX232 芯片是美信公司专门为电脑的 RS-232 标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v....

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