Ново поколение „полумостови моторни драйвери“ от Infineon Интегрирани, мощни и
08 декември 2015 г., 13:39 | Карин Цюлке
Всичко на борда: диагностични инструменти, защитни функции и контрол
Интегрираният дизайн осигурява минимална индуктивност на течове.
Друг акцент на NovalithICs са диагностичните функции, напр. текущото измерване. Без допълнителни мерки той има точност най-малко ± 28%. „С просто калибриране в края на реда, то може да достигне ± 10%, с допълнителни мерки като компенсация на температурата дори ± 3%“, казва д-р Йоханес Брайтшопф.
За откриване на свръхток, семейството NovalithIC използва отделна функция за вътрешно измерване на тока, която измерва тока, който протича през HV превключвателя и MCB. Ако индуктивен товар като двигател се управлява от IC, това откриване на свръхток гарантира, че токът се ограничава чрез кратко изключване на съответния превключвател. Потребителят получава дефинирано състояние на ПИ статуса на IS, което може да бъде оценено в микроконтролера. Матиас Мюлер обяснява: »Това може да се използва и за оптимизиране на веригата. Например, високи обратни токове могат да възникнат в мотора, когато той внезапно се изключи поради системни ефекти. Те могат да бъдат намалени чрез допълнителна верига или цялата верига е проектирана така, че да може да издържи на големите натоварвания. И двата метода са сложни и включват допълнителни разходи. По-различно е с NovalithIC, който ограничава тока до определената стойност и по този начин регулира всичко автоматично. "
За защита от прегряване температурен сензор е поставен на логическия чип, който е разположен директно на p-канала MOSFET. »Дизайнът на NovalithIC е особено ефективен за това. Докато температурата може да бъде приблизително оценена само с дискретна верига с външни MOSFET, интегрираният дизайн на NovalithIC позволява тя да се измерва директно върху обекта “, казва д-р. Бродхед. Вградената защита от понижено напрежение предотвратява неконтролируемо движение на свързания двигател в случай на понижено напрежение. Освен това NovalithIC е защитен срещу късо съединение чрез комбинация от ограничение на тока и защита от прегряване. Това означава безопасност по отношение на късо съединение на земята или захранващото напрежение, но също така и на късо съединение в товара. Друго предимство на NovalithIC е простото управление: »В случай на полумостова конструкция с външни MOSFET, потребителят трябва да се увери, например, че не може да има къси съединения, напречни токове или„ изстрели “, когато MOSFET-ите се превключват. С NovalithIC, от друга страна, потребителят трябва само да превключи логически щифт, например от висок на нисък, а драйверната схема на NovalithIC вече контролира превключването на MOSFET-овете “, обяснява Матиас Мюлер.
Управление на двигателя с вградена функционална безопасност
Всички NovalithIC отговарят на стандарта AECQ-100 и работят до Tj = 150 ° C. Това ги прави подходящи по принцип за всички автомобилни приложения, напр. Моторни конструкции с двигатели с постоянен ток или четка (еднопосочни и двупосочни) и дори 3-фазни безчеткови двигатели, както и вентилатори за отопление/климатизация, управление на люка и електрически регулируеми седалки. Тъй като интегралните схеми могат да работят до 40 V, те могат да се използват и в промишлени приложения, напр. в бяла техника и инструменти. „Новият IC Infineon предлага и предимство за критични за безопасността приложения, например когато две интегрални схеми в H-мостов дизайн се използват за двупосочно управление. Такива проекти автоматично предлагат излишък в логиката на контролера “, добавя Матиас Мюлер. „Тъй като всеки NovalithIC има свой собствен контролен чип, ако едната интегрална схема се повреди, разработчикът може безопасно да спре двигателя с другата интегрална схема. При дискретен дизайн, при който само един H-мостов драйвер контролира четирите MOSFET-та, в този случай има пълна загуба на контрол или трябва да се предприемат други контрамерки. "
Arduino щит за масовия пазар
Infineon също вижда голям потенциал за семейството NovalithIC на масовия пазар и на пазара за разпространение на каталози. Поради тази причина производителят е разработил щит с два BTN8982, който е съвместим с Arduino. Насочен е към всякакъв тип контролер за четки постояннотокови двигатели с един двупосочен или два еднопосочни двигателя с мощност на двигателя до 250W. NovalithIC може да кара до 55 А. Въпреки това, поради топлинни ограничения, произтичащи от размера на екрана и оформлението, се препоръчва да не се използва щитът за постоянна работа с повече от 250 W. Дизайнът на щита за управление на постояннотоковия двигател за Arduino включва също защита от обратна полярност, която е реализирана от MOSFET, поставен във веригата. Предлага се от Rutronik под кода за поръчка ICMOT5135.
Диаграма на времевото ограничение (индуктивен товар).