Нове покоління «напівмостових драйверів» від Infineon Інтегровані, потужні та
08 грудня 2015 р., 13:39 | Карін Цюльке
Все на борту: діагностичні засоби, захисні функції та контроль
Вбудована конструкція забезпечує мінімальну індуктивність витоків.
Ще однією особливістю NovalithIC є діагностичні функції, наприклад, вимірювання струму. Без додаткових заходів він має точність щонайменше ± 28%. "За допомогою простого калібрування в кінці він може досягати ± 10%, з додатковими заходами, такими як компенсація температури, навіть ± 3%", - говорить д-р. Йоганнес Брейтшопф.
Для виявлення ситуацій перевантаження, сімейство NovalithIC використовує окрему функцію внутрішнього вимірювання струму, яка вимірює струм, який протікає через перемикач HV і MCB. Якщо індуктивне навантаження, таке як двигун, контролюється ІС, це виявлення перенапруги забезпечує обмеження струму шляхом короткочасного вимкнення відповідного вимикача. Користувач отримує визначений статус на піні статусу IS, який можна оцінити в мікроконтролері. Матіас Мюллер пояснює: »Це також можна використовувати для оптимізації схеми. Наприклад, великі зворотні струми можуть виникати в двигуні, коли він раптово вимикається через системні ефекти. Їх можна зменшити, додавши додаткову схему, або всю схему можна сконструювати так, щоб вона могла витримувати високі навантаження. Обидва методи є складними і вимагають додаткових витрат. Інакше не можна сказати про NovalithIC, який обмежує струм до заданого значення і таким чином регулює все автоматично.
Для захисту від перегріву датчик температури розміщений на логічній мікросхемі, яка розташована безпосередньо на p-каналі MOSFET. »Дизайн NovalithIC особливо ефективний для цього. Хоча температуру можна приблизно оцінити лише за допомогою дискретного контуру із зовнішніми MOSFET-транзисторами, інтегрована конструкція NovalithIC дозволяє вимірювати її безпосередньо на об'єкті ", - говорить д-р. Бродхед. Вбудований захист від зниженої напруги запобігає неконтрольованому руху підключеного двигуна у разі зниження напруги. Крім того, NovalithIC захищений від короткого замикання комбінацією обмеження струму та захисту від перегріву. Це означає безпеку щодо короткого замикання на землю або напруги живлення, а також короткого замикання в навантаженні. Ще однією перевагою NovalithIC є просте управління: »У випадку з напівмостовим дизайном із зовнішніми MOSFET, користувач повинен переконатися, наприклад, що при перемиканні MOSFET не може бути коротких замикань, перехресних струмів або“ прохідних ”. З NovalithIC, навпаки, користувачеві потрібно лише переключити логічний штифт, наприклад з високого на низький, а схема драйвера NovalithIC контролює перемикання MOSFET-транзисторів », - пояснює Матіас Мюллер.
Управління двигуном із вбудованою функціональною безпекою
Всі NovalithIC відповідають стандарту AECQ-100 і працюють до Tj = 150 ° C. Отже, вони, в принципі, підходять для всіх автомобільних застосувань, наприклад, конструкцій двигунів з двигунами постійного струму або щіткових двигунів (односпрямовані та двонаправлені) і навіть 3-фазних безщіткових двигунів, а також вентиляторів опалення/кондиціонування, контролерів люка та сидінь, що регулюються електрично. Оскільки ІС можуть працювати на напрузі до 40 В, їх також можна використовувати в промислових цілях, наприклад, в техніці білого кольору та інструментах. «Нова мікросхема Infineon також пропонує перевагу для програм, що мають важливе значення для безпеки, наприклад, коли для двонаправленого управління використовуються дві мікросхеми у конструкції H-моста. Такі конструкції автоматично пропонують надмірність у логіці контролера », - додає Матіас Мюллер. “Оскільки кожен NovalithIC має свій власний мікросхем управління, якщо одна ІС виходить з ладу, розробник може безпечно зупинити двигун з іншою ІС. З дискретною конструкцією, в якій лише один драйвер H-моста керує чотирма MOSFET, у цьому випадку відбувається повна втрата контролю, або потрібно вжити інших контрзаходів ".
Щит Arduino для масового ринку
Infineon також бачить великий потенціал для родини NovalithIC на масовому ринку та на ринку розповсюдження каталогів. З цієї причини виробник розробив щит із двома BTN8982, сумісний з Arduino. Він призначений для будь-якого типу управління щітковими двигунами постійного струму з одним двонаправленим або двома односпрямованими двигунами потужністю двигуна до 250 Вт. NovalithIC може їздити до 55 А. Однак через теплові обмеження, що виникають внаслідок розміру екрану та розміщення, рекомендується не використовувати екран для постійної роботи з потужністю понад 250 Вт. Дизайн щита керування двигуном постійного струму для Arduino також включає захист від зворотної полярності, який реалізований MOSFET, розміщеним в ланцюзі. Він доступний у Rutronik під кодом замовлення ICMOT5135.
Діаграма часового обмеження (індуктивне навантаження).