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效率达98.5%!PI 首次为BLDC电机驱动器提供IC芯片

集成半桥电路的家电用电机驱动器可省去散热片,大幅缩减软件认证时间及成本……

11月14日,Power Integrations公司(下面简称:PI)发布了BridgeSwitch™集成半桥电路(IHB)的电机驱动器IC产品系列。这是PI的全新业务,也是其首次为无刷直流电机驱动器提供专用的IC产品。

BridgeSwitch IC内部集成了两个性能加强的FREDFET(具有快恢复外延型二极管的场效应晶体管)分别用于半桥电路的上管和下管,且具有无损耗的电流检测功能,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%。

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电机逆变器效率即使是很小的改善也对节能有显著的影响。PI 资深技术培训经理阎金光以PIN=260W的应用为例,他介绍,当电机逆变器效率为97%时,功耗为7.8W,当效率提升1%达到98%时,功耗降低为5.2W,节省了2.6W功的功耗,即使是1%的效率改善也能使得发热降低33%。由此,BridgeSwitch™集成半桥电路不仅可以满足高效节能的标准,在旧有产品中节省的功耗可以用来增加新的功能。

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同时,IHB驱动器所提供的优异效率和分布式散热方法可省去散热片。集成半桥臂的电路结构减少了系统集中发热的现象,IHB架构十分灵活,它将热量均匀分布在不同的器件上。

BridgeSwitch采用薄型表面贴装式InSOP-24C封装,其爬电距离大于3.2 mm,可通过两个裸焊盘实现使用PCB进行散热。IPM产生的局部集中发热现象也可利用PCB版进行散热,高效的散热设计节省了系统成本。值得注意的是,省去散热片同时也有利于减轻电机的重量。

此外,半桥臂集成使得用户以更低的成本、更短的时间满足安规方面的要求。与传统的方案对比,IHB内建了以硬件方式实现的过流保护,独立的逐周期下管和上管过流保护,电机工作异常时仍能可靠动作,简化软件成本,降低研发时间。

BridgeSwitch IC中所使用的600 V FREDFET集成了快速超软恢复体二极管。这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。这款高压自供电半桥电机驱动器IC还具有内置的器件保护和系统监测特性,同时具备一个可靠的单线接口用以进行工作状态的更新,在电机微处理器和多达三个BridgeSwitch器件之间进行通信。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情况下提供整个系统的保护。集成的无损耗电流监测特性可提供基于硬件的电机故障保护,有助于简化电机故障保护机制,从而满足IEC60335-1和IEC60730-1要求。

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冰箱压缩机、暖通空调系统风扇以及其他家用和轻型商用泵、风扇和风机等家电中的BLDC电机驱动应用。

另外,值得一提的是,该IC产品系列支持各种电机控制的算法,适应30-300W逆变器输出功率应用。

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目前,PI的BridgeSwitch产品系列可提供平台式解决方案,当前共4个产品系列,型号分别为BRD1160C/BRD1260C、BRD1161C/ BRD1261C、BRD1163C/ BRD1263C、BRD1165C/ BRD1265C。参数分别见下图:

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据悉,BridgeSwitch IC样品现已开始供货,基于10,000片的订货量单价为每片1.69美元。

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李晋
国际电子商情助理产业分析师,专注汽车电子、人工智能、消费电子等领域的市场及供应链趋势。
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