0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

MP6539 集成上下管输入的 100V、三相直流无刷电机预驱动

eeDesigner 2024-11-29 14:51 次阅读

MP6539 是一款设计用于三相无刷直流电机驱动器应用的栅极驱动IC。MP6539 能驱动由六个 100V N-通道功率 MOSFET 组成的三个半桥。qfn_28_4_5_mp6539_main_camera.png
*附件:100V, Three-Phase, BLDC MotorPre-Driver with HS & LS Inputs.pdf

MP6539 使用自举电容为高端 MOSFET 驱动供电。如果需要长时间输出高电平,则由内部充电泵维持高侧栅极驱动器电压。全方位的保护特性包括可编程过流保护(OCP)、可调节死区时间控制、欠压锁定保护(UVLO)和过温关断保护。
mp6539_tac.jpg

MP6539 采用带散热焊盘的 TSSOP-28(9.7mmx6.4mm)和 QFN-28(4mmx5mm)封装。

产品特性和优势

  • 支持 100V 工作电压
  • 120V VBST 最大电压
  • 内部 LDO 支持外部 NPN,以满足大电流驱动需求
  • 集成电流采样放大器
  • 用于电池供电应用的低功率休眠模式
  • 外部 MOSFET 可调过流保护(OCP)
  • 可调节的死区时间控制能防止上下管直通
  • 过温关断保护和欠压锁定(UVLO)保护
  • 故障指示输出
  • 采用散热性能更强、表面贴装的 TSSOP 和 QFN 封装

直流无刷 (BLDC) 电机的相位下冲

在直流无刷 (BLDC) 电机驱动电路中,PCB 上的寄生电感常会导致电机相位节点在开关期间短时间内被驱至负电压。对大电流、低电感的电机来说,这个问题更严重,其开关期间的 dI/dt 可能极高。

MPS 的 BLDC 预驱动器(例如 MP653x 系列)能够承受相位节点上的负瞬态。 但在极端情况下,负瞬态仍有可能会损坏设备。

下冲的根源

我们先来看看当电流被驱动到电机中时会发生什么。当MOSFET (HS-FET) 关断后,由于电机的感应特性,电流一定还是继续沿同一方向流动。最初,再循环电流流过下管 MOSFET (LS-FET) 的体二极管;在大多数驱动器中,LS-FET 随即导通。

体二极管最终将电压钳位至低于地电位的二极管压降处。然而,在体二极管的恢复特性与 PCB 寄生电感的共同作用下,相位节点 (SHx) 处会产生负下冲(见图 1)。

大电流以及低电机电感引起的高 dI/dt 会加剧这种负下冲。

图1: 负下冲

MPS 栅极驱动器的负电压容限

MPS 的栅极驱动 IC 能够承受相位节点 (SHx) 上的负下冲。请参阅相关数据手册了解具体绝对最大额定值。

但除了相位节点之外,还要考虑下冲对自举引脚 (BSTx) 的影响。由于
BSTx 和 SHx 之间有一个电容,SHx 上的较大负下冲也会迫使 BSTx 引脚经历相对于 SHx
而言过高的电压,或者被驱动到负电压。自举电容越大,下冲量越大,这会导致IC的损坏。

缓解技术

一般来说,有了良好的 PCB 布局,就无需考虑其他因素,因为负下冲会保持在 IC 的瞬态绝对最大额定范围内。但在某些情况下,特别是那些具有低电感/大电流的电机,可能就需要额外的保护。

一般建议采用的缓解技术是,插入一个小串联电阻(通常为 10Ω),与 IC 的 SHx 引脚串联;并在 SHx 与地之间添加一个肖特基二极管。注意,电阻必须非常小(例如低于 22Ω),因为它是与上管栅极充电电流串联的。

图 2 显示了 SHx 上肖特基二极管的放置位置。

图2: SHx 上的肖特基二极管

当 SHx 上重复出现负下冲时,自举电容可能会被充电到过高的电压。这种过压情况可能会破坏自举电路,甚至在 SHx 输出被驱动为高电平时导致 HS-FET 栅极被击穿。在这种情况下,可以在 BSTx 和 SHx 之间连接一个瞬态电压抑制 (TVS) 二极管。

TVS 二极管的额定击穿电压应高于最大 HS-FET 栅极驱动电压。对于 MP653x 系列器件,建议采用 12V TVS 二极管。TVS 二极管可以钳位 BSTx 与SHx 之间的电压,避免其超过内部自举电路的击穿电压。

我们建议在SHx上放置肖特基二极管,而不是在BSTx上放置TVS二极管; 采用 TVS 二极管解决方案时,在 SHx 下冲的一些极端情况下,BSTx 引脚仍可能承受负电压。

图 3 显示了采用 TVS 二极管的解决方案。

图3: BSTx 和SHx之间的TVS二极管

审核编辑 黄宇

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    三相直流无刷电机驱动电路图解

    三相直流无刷电机是指具有三相的绕组、无电刷和换向器(或集电环)的电机,并采用直流电经过逆变电路进
    发表于 03-07 14:36 4.4w次阅读
    <b class='flag-5'>三相</b><b class='flag-5'>直流</b><b class='flag-5'>无刷电机</b><b class='flag-5'>驱动</b>电路图解

    三相无刷电机驱动三相无刷调速电机三相无刷落地扇电机

    三相无刷电机驱动三相无刷调速电机三相无刷落地扇电机
    发表于 11-24 22:26

    BLDC三相无刷电机驱动,DC12-24V空气净化器电机驱动直流无刷电机驱动方案

    BLDC三相无刷电机驱动,DC12-24V空气净化器电机驱动
    发表于 12-18 13:24

    MPS MP6537系列电机驱动芯片

    这类产品对电机有什么要求呢?一般这类电机属于三相无刷直流电机,由48V的电池供电,功率从几十瓦到几百瓦不等。针对这种类型的
    发表于 09-20 09:05

    三相直流无刷电机驱动问题

    三相直流无刷电机采用A4931或者MS4931驱动(这两颗芯片可以替换),驱动外部6个NMOS。当给4931 PWM信号的时候,
    发表于 08-27 08:53

    三相直流无刷电机驱动板设计

    三相直流无刷电机驱动板设计,有需要的下来看看
    发表于 05-05 13:45 162次下载

    三相直流12-24V无刷电机驱动方案,三相正弦波电机24V风扇方案

    单相,三相直流12-24V无刷电机驱动方案,三相正弦波电机
    发表于 03-30 15:16 167次下载

    三相直流无刷电机驱动器硬件原理图

    三相直流无刷电机是指具有三相的绕组、无电刷和换向器(或集电环)的电机,并采用直流电经过逆变电路进
    发表于 05-19 17:06 39次下载

    三相无刷电机的结构、工作原理及驱动方法

    从本文开始,我们将介绍三相无刷电机的结构、三相无刷电机的工作原理及三相无刷电机
    的头像 发表于 02-12 16:53 2w次阅读

    三相全波无刷电机的位置检测

      在三相全波无刷电机的旋转原理中,介绍了三相全波无刷电机通过个线圈中的驱动电流切换实现旋转的
    发表于 03-07 11:36 1211次阅读
    <b class='flag-5'>三相</b>全波<b class='flag-5'>无刷电机</b>的位置检测

    NJM2266 PWM三相直流无刷电机控制IC规格书

    NJM2266是一款三相直流无刷电机控制驱动器带PWM控制的IC。它接收霍尔IC输入并生成
    发表于 08-18 15:58 6次下载

    内置MOS全集成三相直流无刷电机BLDC驱动芯片方案

    深圳市永阜康科技有限公司致力于内置MOS+驱+算法、全集成三相直流无刷电机驱动芯片的推广,全系
    的头像 发表于 08-13 11:41 1727次阅读
    内置MOS全<b class='flag-5'>集成</b><b class='flag-5'>三相</b><b class='flag-5'>直流</b><b class='flag-5'>无刷电机</b>BLDC<b class='flag-5'>驱动</b>芯片方案

    ACM6755 支持3霍尔应用的全集成三相直流无刷电机驱动IC方案

    深圳市永阜康科技有限公司现在大力推广支持3霍尔应用全集成三相直流无刷(BLDC)电机ASIC-ACM6755.该芯片工作电压5V-28V,相
    的头像 发表于 10-09 16:21 363次阅读
    ACM6755  支持3霍尔应用的全<b class='flag-5'>集成</b><b class='flag-5'>三相</b><b class='flag-5'>直流</b><b class='flag-5'>无刷电机</b><b class='flag-5'>驱动</b>IC方案

    MS4931——三相无刷电机驱动

    MS4931 是一款三相无刷电机驱动芯片,最高工作电压可达 35V,能驱动宽范围的 N 沟功
    的头像 发表于 11-07 15:26 375次阅读
    MS4931——<b class='flag-5'>三相</b><b class='flag-5'>无刷电机</b><b class='flag-5'>驱动</b>

    利用驱芯片提高无刷电机驱动可靠性:8V100V、3 直流无刷电机

    ,电路板往往会莫名其妙的停止工作或者达不到设计预期,甚至于烧板子。 推荐一个在无刷电机驱动电路中常用的驱芯片:MP6539,在公司的多个项目中经过了验证,电路设计简单并且芯片的工作稳
    的头像 发表于 11-29 09:42 471次阅读
    利用<b class='flag-5'>预</b>驱芯片提高<b class='flag-5'>无刷电机</b><b class='flag-5'>驱动</b>可靠性:8<b class='flag-5'>V</b> 至 <b class='flag-5'>100V</b>、3 <b class='flag-5'>相</b><b class='flag-5'>直流</b><b class='flag-5'>无刷电机</b><b class='flag-5'>预</b>驱