Базовый проект защищённого полномостового силового звена с напряжением 75 В и током 10 А для драйверов коллекторных двигателей постоянного тока

1 января 2018

Низковольтные приводы коллекторных двигателей постоянного тока используются во многих приложениях. TI предлагает большое семейство решений драйверов коллекторных двигателей постоянного тока с гибким набором вариантов интерфейсов управления для одного или нескольких коллекторных двигателей постоянного тока с напряжением до 60 В. В приложениях, в которых требуется более высокие крутящий момент и мощность, зачастую используются постоянные напряжения 60 В. Защищённый полномостовой проект TIDA-00365 работает при номинальном постоянном входном напряжении 75 В, имеет выходной ток 10 А и функцию измерения биполярного тока высокого уровня с использованием полномостового драйвера затвора SM72295с напряжением 100 В с интегрированными усилителями и четырёх силовых полевых транзисторов с напряжением 100 В из семейства NexFET со сверхнизким зарядом затвора в маленьком корпусе SON5x6 с низким тепловым сопротивлением. Данное силовое звено защищено от перегрева, повышенного тока и короткого замыкания между фазовыми и заземлёнными выводами двигателя. Интегрированные источники питания генерируют шины напряжений 12 В и 3,3 В для драйвера затвора и сигнальной цепи. Для подключения головного МК наподобие C2000 Piccolo для управления током коллекторных двигателей к головному процессору используется интерфейс I/O с напряжением 3,3 В.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

Особенности

• Защищённое полномостовое силовое звено с постоянным входным напряжением до 100 В (номинальное значение – 75 В) и выходным током 10 А
• Уменьшение количество используемых компонентов благодаря полномостовому драйверу затвора SM72295 с напряжением 100 В с интегрированными усилителями, использующимися для измерения биполярного тока высокого уровня фазы
• Откалиброванная точность измерения тока ±1% во всём диапазоне тока ±10 А (и 0,2% в диапазоне тока ±1 А)
• Оптимизированный для низкого уровня электромагнитных помех полный мост со временем нарастания/ падения напряжения на коммутационных узлах 25 нс без запредельных всплесков/ просадок
• Защита полного моста от перегрева, пониженного напряжения, повышенного тока и короткого замыкания между фазовыми и заземлёнными выводами двигателя
• КПД 95% при частоте ШИМ 16 кГц. Отсутствие необходимости в радиаторе при температуре окружающей среды 25°C и номинальной нагрузке благодаря силовым полевым транзисторам из семейства NexFET от TI
• Интерфейс головного процессора с двумя комплементарными ШИМ-входами (напряжение КМОП 3,3 В) и аналоговыми выходами (с напряжением 0 В – 3,3 В) для измерения биполярного тока высокого уровня и напряжения на выводах двигателя