效率達98.5%！PI 首次為BLDC電機驅(qū)動器提供IC芯片

11月14日，Power Integrations公司（下面簡稱：PI）發(fā)布了BridgeSwitch™集成半橋電路(IHB)的電機驅(qū)動器IC產(chǎn)品系列。這是PI的全新業(yè)務(wù)，也是其首次為無刷直流電機驅(qū)動器提供專用的IC產(chǎn)品。

BridgeSwitch IC內(nèi)部集成了兩個性能加強的FREDFET（具有快恢復(fù)外延型二極管的場效應(yīng)晶體管）分別用于半橋電路的上管和下管，且具有無損耗的電流檢測功能，可使300 W以內(nèi)的無刷直流(BLDC)電機驅(qū)動器應(yīng)用中的逆變器轉(zhuǎn)換效率達到98.5%。

電機逆變器效率即使是很小的改善也對節(jié)能有顯著的影響。PI 資深技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)理閻金光以PIN=260W的應(yīng)用為例，他介紹，當(dāng)電機逆變器效率為97%時，功耗為7.8W，當(dāng)效率提升1%達到98%時，功耗降低為5.2W，節(jié)省了2.6W功的功耗，即使是1%的效率改善也能使得發(fā)熱降低33%。由此，BridgeSwitch™集成半橋電路不僅可以滿足高效節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)，在舊有產(chǎn)品中節(jié)省的功耗可以用來增加新的功能。

同時，IHB驅(qū)動器所提供的優(yōu)異效率和分布式散熱方法可省去散熱片。集成半橋臂的電路結(jié)構(gòu)減少了系統(tǒng)集中發(fā)熱的現(xiàn)象，IHB架構(gòu)十分靈活，它將熱量均勻分布在不同的器件上。

BridgeSwitch采用薄型表面貼裝式InSOP-24C封裝，其爬電距離大于3.2 mm，可通過兩個裸焊盤實現(xiàn)使用PCB進行散熱。IPM產(chǎn)生的局部集中發(fā)熱現(xiàn)象也可利用PCB版進行散熱，高效的散熱設(shè)計節(jié)省了系統(tǒng)成本。值得注意的是，省去散熱片同時也有利于減輕電機的重量。

此外，半橋臂集成使得用戶以更低的成本、更短的時間滿足安規(guī)方面的要求。與傳統(tǒng)的方案對比，IHB內(nèi)建了以硬件方式實現(xiàn)的過流保護，獨立的逐周期下管和上管過流保護，電機工作異常時仍能可靠動作，簡化軟件成本，降低研發(fā)時間。

BridgeSwitch IC中所使用的600 V FREDFET集成了快速超軟恢復(fù)體二極管。這有助于大幅降低開關(guān)損耗和減少噪聲的產(chǎn)生，從而簡化系統(tǒng)級EMC設(shè)計。這款高壓自供電半橋電機驅(qū)動器IC還具有內(nèi)置的器件保護和系統(tǒng)監(jiān)測特性，同時具備一個可靠的單線接口用以進行工作狀態(tài)的更新，在電機微處理器和多達三個BridgeSwitch器件之間進行通信。每個BridgeSwitch器件的上管和下管限流點都可以單獨進行設(shè)定，這樣無需微處理器及相關(guān)外圍電路在電機繞組開路或短路情況下提供整個系統(tǒng)的保護。集成的無損耗電流監(jiān)測特性可提供基于硬件的電機故障保護，有助于簡化電機故障保護機制，從而滿足IEC60335-1和IEC60730-1要求。

由于具有集成無損耗電流檢測、總線電壓檢測和系統(tǒng)級過溫檢測等特性，因此該器件系列非常適合冰箱壓縮機、暖通空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)扇以及其他家用和輕型商用泵、風(fēng)扇和風(fēng)機等家電中的BLDC電機驅(qū)動應(yīng)用。

另外，值得一提的是，該IC產(chǎn)品系列支持各種電機控制的算法，適應(yīng)30-300W逆變器輸出功率應(yīng)用。

目前，PI的BridgeSwitch產(chǎn)品系列可提供平臺式解決方案，當(dāng)前共4個產(chǎn)品系列，型號分別為BRD1160C/BRD1260C、BRD1161C/ BRD1261C、BRD1163C/ BRD1263C、BRD1165C/ BRD1265C。參數(shù)分別見下圖：

據(jù)悉，BridgeSwitch IC樣品現(xiàn)已開始供貨，基于10,000片的訂貨量單價為每片1.69美元。