作者: 无锡硅源科技有限公司半导体应用团队
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关键词: BLDC 栅极驱动器,PMSM 栅极驱动器,MOSFET 驱动器 IC,电机控制
导言
随着无人机、机器人、电动汽车和智能家电等各行各业高效、轻质电机系统的兴起无刷直流 和 PMSM(永磁同步电机) 架构已成为标准。这些系统的核心是一个关键组件:...... 栅极驱动器集成电路.
这篇文章探讨了"...... "的作用、要求和应用。 BLDC/PMSM 栅极驱动器集成电路重点关注如何使用先进的栅极驱动器,如 XJ1801 实现紧凑、高性能的控制解决方案。
什么是 BLDC/PMSM 栅极驱动器集成电路?
A BLDC/PMSM 栅极驱动器集成电路 是一种高速接口电路,用于连接微控制器或数字控制器(如......)、 单片机在三相电机驱动系统中,必须对六个晶体管(三个半桥)进行精确控制,以管理换向、速度和扭矩。在三相电机驱动系统中,必须精确控制六个晶体管(三个半桥),以管理换向、速度和扭矩。
栅极驱动器提供
- 电压电平转换(逻辑域到电源域)
- 死区时间插入和高/低端时序协调
- 用于驱动高压侧 MOSFET 的自举电路
- 集成保护功能(UVLO、防击穿)
BLDC 与 PMSM 电机驱动器的比较
虽然两者 BLDC 和 PMSM 这些电机都是三相电机,需要类似的栅极驱动结构,主要区别在于它们的换向:
- BLDC 使用梯形(六步)控制 - 通常以霍尔传感器为基础
- PMSM 使用正弦控制(FOC / SVPWM)--要求精确定时
因此 栅极驱动集成电路 必须支持 高 PWM 频率, 精确定时经常 电流或反向电磁场反馈回路 通过控制器。
应用场景
1. 无人机电调系统
无人驾驶飞行器依靠 无刷直流电机 用于推进。栅极驱动器集成电路必须能够处理高速开关(200-300kHz)、低传播延迟和紧凑封装。
目前 XJ1801 是一款 250V 三相栅极驱动器,专为无人机电调应用而设计。
2. 工业伺服驱动器
PMSM 电机在机械臂和伺服轴中十分常见。栅极驱动器必须能够实现实时、低延迟的开关,通常采用面向现场的控制(FOC)算法。
3. 电动工具和风扇
从手持式电动工具到 HVAC 系统,BLDC/PMSM 电机都需要具有欠压锁定和热可靠性的高效、坚固的栅极驱动器。
为什么要使用专用栅极驱动器集成电路?
优势 | 说明 |
---|---|
支持高开关频率 | 实现精确的速度和扭矩控制 |
集成自举电路 | 简化半桥拓扑中的高压侧驱动 |
紧凑型封装(SOP/QFN) | 减少电路板空间,是嵌入式控制模块的理想之选 |
内置保护逻辑 | 增强安全性,提高系统可靠性 |
逻辑级兼容性 | 可与 3.3V/5V MCU 或 DSP 轻松连接 |
特色产品:XJ1801
目前 XJ1801 栅极驱动器集成电路 为 BLDC/PMSM 系统提供了优化的解决方案:
- 250 伏高压侧浮动电源电压
- ±2A 峰值栅极驱动输出
- 支持引导的高压侧驱动
- <250ns 传播延迟
- 死区时间、击穿和欠压锁定保护
- 提供 SOP-20 和 QFN-24 两种规格
整合考虑因素
在设计系统时,使用 BLDC/PMSM 栅极驱动器集成电路工程师应进行评估:
- 开关电压和电流
- PWM 频率范围
- 电源开关类型(MOSFET 或 IGBT)
- 功率晶体管的栅极电荷
- 死机时间要求和故障恢复需求
- 与控制系统的逻辑兼容性
SISTC 提供 应用说明 和布局指南,以确保系统成功集成。
结论
目前 BLDC/PMSM 栅极驱动器集成电路 栅极驱动器不仅仅是一个开关设备,它还是现代电机驱动系统性能、尺寸和安全性的基础要素。无论是维持无人机飞行、驱动机械臂还是控制智能风扇,合适的栅极驱动器都能确保电力高效、可靠地流动。
探索像 XJ1801 这样的 SISTC 栅极驱动器如何帮助您的团队加快电机系统设计并提供持久的性能。
如需样品或技术咨询,请联系我们: info@sistc.com