Базовый проект компактного драйвера вентильного двигателя постоянного тока с напряжением 18 В, мощностью 400 Вт, КПД 98% и ограничением максимального тока

1 января 2018

TIDA-00772 представляет собой драйвер со среднеквадратичным значением тока 18 А для трёхфазного вентильного двигателя постоянного тока (BLDC) в электроинструменте, который работает от литий-ионной батареи с 5 ячейками с напряжением до 21 В. Данный проект представляет собой компактный драйвер с габаритами 45 мм x 50 мм с трапецеидальным управлением на базе датчика. В проекте используется дискретный компактный трёхфазный инвертор на базе полевого транзистора, который способен выдавать ток обмотки со среднеквадратичным значением 18 А (максимум 60 А в течение 1 секунды), без использования внешнего охлаждения или радиатора. Управление скоростью нарастания напряжения и схема накачки заряда драйвера затвора позволяют добиться максимального КПД инвертора (более 98% при постоянном напряжении 18 В) и оптимальных характеристик защиты от электромагнитных помех. Защита от повышенного тока на каждом цикле позволяет оградить силовое звено от больших максимальных токов, а печатная плата способна работать при температурах окружающей среды до 55°C. Малые габариты позволяют обеспечить гибкость установки данной печатной платы, высокий КПД позволяет увеличить время работы от батареи, а благодаря максимальному току 60 А становится возможным высокий максимальный крутящий момент электроинструмента.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

Особенности

• Работает от напряжения с диапазоном от 5 В до 21 В (литий-ионная батарея с 5 ячейками) при среднеквадратичном значении тока обмотки 18 А (максимальный ток 60 А в течение 1 секунды) без использования радиатора или воздушного охлаждения
• Малые габариты печатной платы: 45 мм x 50 мм
• Оптимальные КПД инвертора (более 98% при напряжении 18 В) и характеристики защиты от электромагнитных помех благодаря использованию полевых транзисторов с низким сопротивлением «сток-исток» в открытом состоянии (RDS_ON) из семейства NexFET, управления скоростью нарастания напряжения и схемы накачки заряда драйвера затвора
• Защита от повышенного тока на каждом цикле со временем отклика менее 1 мкс и защита от короткого замыкания посредством измерения напряжения «сток-исток» (VDS)
• Защита от сквозных токов, пониженного напряжения, перегрева и блокировки ротора