三相電機需要三相逆變器,通常由6個功率晶體管(MOSFET或IGBT)、一個或多個用于控制每個功率晶體管的門極驅(qū)動器,以及實現(xiàn)控制算法(速度控制、轉(zhuǎn)矩控制等)的控制邏輯(微控制器或微處理器)組成。
門極驅(qū)動器是數(shù)字控制和功率執(zhí)行器之間的模擬橋梁,必須可靠、抗干擾、精確(使控制算法和脈沖寬度調(diào)制有效),在某些情況下實現(xiàn)保護和安全功能,以確保即使在異常條件或系統(tǒng)某些部件故障期間也能安全運行。
STMicroelectronics的STDRIVE601是一款單片集成器件,內(nèi)嵌有三個用于N溝道功率MOSFET或IGBT的半橋門極驅(qū)動器。它采用ST的BCD6s-OFFLINE技術(shù)工藝制造,該工藝在同一芯片上集成了雙極、CMOS和DMOS器件,同時還具有擊穿電壓超過600V的浮動區(qū)段,可驅(qū)動高側(cè)晶體管。新一代BCD6s技術(shù)還保證了器件的最佳耐用性。
該器件包括多個輔助功能和特征,可加速系統(tǒng)設(shè)計,最大限度地減少對外部組件和電路的需求,避免使用復雜且脆弱的抗干擾和干擾保護方案,并使整體應用簡單且具有成本效益。
STDRIVE601封裝在占用空間小巧的SO28封裝中,取代了三個半橋驅(qū)動器,實現(xiàn)了緊湊的PCB布局。其6個輸出每個可以吸收350毫安并提供200毫安,門控驅(qū)動電壓范圍為9V至20V。
3個高側(cè)引導部分可以高達600V運行,并且可以通過集成的引導二極管供電,這樣既節(jié)省了PCB面積,又降低了材料清單。低側(cè)和每個高側(cè)驅(qū)動部分上的欠壓鎖定(UVLO)防止功率開關(guān)在低效率或危險條件下運行。
由于技術(shù)演進和設(shè)計優(yōu)化,STDRIVE601對超過100V的負電壓尖峰提供了最先進的耐久性,并能快速響應類領(lǐng)先的85納秒邏輯輸入。低側(cè)和高側(cè)部分之間匹配的延遲消除了周期失真,并允許高頻操作,而互鎖和死區(qū)時間插入則防止在意外情況下發(fā)生交叉導通。
智能Shutdown電路確保了有效的過流保護,高速保護會在檢測到過載或短路條件后僅360納秒后關(guān)閉門極驅(qū)動器輸出。設(shè)計人員可以通過更改外部電容器的值來設(shè)置和調(diào)整保護OFF時間的持續(xù)時間,而不會影響關(guān)斷反應時間。提供了一個主動低故障指示器引腳。
ST還提供EVALSTDRIVE601評估板,幫助用戶探索STDRIVE601的特點,并快速啟動首批原型。