La combinazione driver di gate e MOSFET di potenza di TI raddoppia la densità di potenza

Texas Instruments ha presentato due nuove famiglie di dispositivi che aiutano a ridurre dimensioni e peso in applicazioni di azionamento motore. Se utilizzati insieme, i driver di gate DRV832x brushless in CC (BLDC) e i blocchi di alimentazione CSD88584/99 NexFET richiedono appena 511 mm2, metà dello spazio su scheda rispetto a soluzioni concorrenti.

I driver di gate DRV832x BLDC presentano un’architettura intelligente di azionamento del gate che elimina fino a 24 componenti tradizionali utilizzati per impostare la corrente di azionamento di gate, permettendo quindi ai progettisti di regolare facilmente la commutazione dei FET per ottimizzare la perdita di potenza e la conformità elettromagnetica. I blocchi di alimentazione CSD88584Q5DC e CSD88599Q5DC sfruttano due FET in un’esclusiva configurazione impilata (stacked-die), che raddoppia la densità di potenza e riduce al minimo la resistenza FET e le induttanze parassite tipiche di configurazioni FET affiancate (side-by-side).

Un progetto di riferimento per motore BLDC compatto a 18 volt dimostra come il driver di gate DRV8323 e il blocco di alimentazione CSD88584Q5DC possono raggiungere 11 W/cm3 di potenza e consentire agli ingegneri di velocizzare l’avvio dei progetti di utensili elettrici più piccoli e leggeri, moduli motore integrati, droni e altro ancora.

Vantaggi dell’utilizzo combinato di dispositivi CSD88584/99 e DRV832x

  • Massima densità di potenza: la soluzione combinata fornisce 700 W di potenza senza dissipatore di calore, erogando il 50 percento in più di corrente rispetto a soluzioni convenzionali senza aumentare l’ingombro.
  • Elevata corrente di picco: come dimostrato dal progetto di riferimento BLDC a 18 volt, il driver di gate e il blocco di alimentazione sono in grado di gestire una corrente di picco fino a 160 A per più di 1 secondo.
  • Protezione ottimale del sistema: la combinazione consente tracce di minore lunghezza ed evita l’attivazione accidentale del FET, fornendo inoltre protezione da sottotensione, sovracorrente e protezione termica.
  • Prestazioni termiche superiori: i blocchi di alimentazione CSD88584Q5DC e CSD88599Q5DC sono racchiusi nel package TI DualCool con prestazioni termiche migliorate, che permette ai progettisti di montare un dissipatore di calore sopra il dispositivo per ridurre l’impedenza termica e aumentare la quantità di potenza dissipata al fine di mantenere temperature di esercizio sicure per la scheda e per l’applicazione finale.
  • Commutazione pulita: la clip sul nodo di commutazione del blocco di alimentazione aiuta a eliminare l’induttanza parassita tra i FET high-side e low-side. Inoltre, l’integrazione del componente passivo del driver di gate DRV832x riduce le tracce su scheda.

Strumenti e assistenza per velocizzare la progettazione

Oltre al progetto di riferimento per motore BLDC a 18 volt, i progettisti possono cercare altri progetti di riferimento per motori che utilizzano i blocchi di alimentazione e i driver di gate.

Il modulo di valutazione per driver di gate intelligente trifase (EVM) consente ai progettisti di azionare un motore BLDC trifase a 15 A utilizzando il driver di gate DRV8323R, il blocco di alimentazione CSD88599Q5DC e il kit di sviluppo per microcontroller MSP430F5529 LaunchPad. L’EVM è disponibile on-line a US $ 99,00.

Package, disponibilità e prezzi

I nuovi driver di gate DRV832x offrono opzioni per periferiche e interfacce con cui gli ingegneri possono scegliere il dispositivo migliore per il loro progetto: con o senza regolatore buck integrato o con tre amplificatori shunt di corrente integrati. Ciascuna opzione è disponibile in un’interfaccia hardware o seriale e con un package QFN (quad flat no-lead). I  blocchi di alimentazione CSD88584/99 sono forniti in package SON (small outline no-lead) DualCool con tensione di rottura a 40 V o 60 V (BVDSS), a scelta. Tutti i dispositivi sono disponibili da subito ai prezzi e con i package elencati nella tabella in basso.

Prodotto Prezzo Dollari USA per quantità da 1.000 unità Dimensioni del package Caratteristiche principali
DRV8320 $1,41 5 mm x 5 mm Driver del gate intelligente
DRV8320R $2,00 6 mm x 6 mm Regolatore buck integrato
DRV8323 $1,66 6 mm x 6 mm Amplificatori shunt di corrente integrati
DRV8323R $2,26 7 mm x 7 mm Regolatore buck integrato e amplificatori shunt di corrente integrati
CSD88584Q5DC $2,34 5 mm x 6 mm 40-V BVDSS, 0,68 mΩ tipici su resistenza
CSD88599Q5DC $2,63 5 mm x 6 mm 60-V BVDSS, 1,7 mΩ tipici su resistenza

TI mette a disposizione ulteriori risorse e informazioni sull’argomento come il post  dal titolo Come ridurre l’ingombro su circuito stampato per l’azionamento di motori e l’Architettura intelligente di azionamento di gate.

È anche possibile cercare risposte e ottenere aiuto per il proprio progetto sul forum Motor Drivers della Community E2E di TI.

www.ti.com

 

 

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.

0