BTS7960は高い - 現在の半分 - ブリッジモータードライバーIC。 AP -Channel High -Side Mosfet、N -Channel Low -Side Mosfet、およびドライバーICを1つのパッケージに統合します。ロジック - レベル入力、調整可能なスルーレート、オーバー温度、オーバー電圧、短い回路に対する包括的な保護などの機能により、信頼性の高い動作が保証されます。かなりの流れを扱うことができ、家庭用家電製品や電気自動車のロボット工学、産業自動化、モーター制御で広く使用されています。この記事では、BTS7960Bを使用することの主要な仕様、PIN構成、および利点、およびさまざまなユースケースでのパフォーマンスを最適化するためのいくつかの実用的なヒントについて説明します。
1。BTS7960Bの特徴と特性
1.1キー機能
ハイ - 電流処理：完全に統合された高電流半分 - ブリッジモータードライバーICとして、BTS7960Bは実質的な電流を処理でき、典型的な経路抵抗は16 M＆Omegaです。 25＆deg; c。この低抵抗は、効率的な電力伝達を可能にし、操作中の電力損失を最小限に抑え、高走行モーターを運転するのに適しています。
PWM機能：それは、最大25 kHzのパルス - 幅変調（PWM）をサポートし、アクティブなフリーホイールと組み合わせます。この高い周波数PWM制御により、モーター速度の正確な調整が可能になり、モーターの動作をスムーズで正確に制御できます。アクティブなフリーホイール機能は、モーターの遷移フェーズ中に電圧スパイクを削減し、回路を保護するのに役立ちます。
包括的な保護メカニズム：BTS7960Bには、一連の保護機能が装備されています。ラッチの動作では温度が閉じられている - 温度が安全なしきい値を超えるとすぐに動作が停止し、損傷が過熱しないようにします。過電圧ロックアウトとアンダーボルテージシャット - 削除異常な電圧条件からチップを保護します。さらに、モードモードの電流制限、過電流の場合の電力散逸を減らし、回路と接続されたモーターの完全性を確保するための典型的な短い回路保護である43の電流制限レベルを提供します。
ロジック - レベル入力：ドライバー回路には、マイクロコントローラーやその他のデジタルロジック回路とのインターフェイスを簡素化するロジック - レベル入力があります。この互換性により、幅広い制御システムに簡単に統合できるようになり、初心者と経験豊富なエンジニアの両方がアクセスできます。
診断とスルー率の調整：ステータスフラグの診断と現在のセンス機能により、BTS7960Bはモーターの動作条件の実際の監視を可能にします。エンジニアは、潜在的な問題を早期に検出し、是正措置を講じることができます。電源スイッチの調整可能なスルーレートは、電磁干渉（EMI）パフォーマンスの最適化に役立ち、システムの不要なノイズを減らします。
1.2技術的特性
電源と電圧範囲：供給と負荷の両方で5.5Vから27.5Vの電圧範囲内で動作します。この幅の広い電圧範囲により、バッテリー - 電源デバイスから工業用電源まで、さまざまな電源とアプリケーションの要件に適応できます。
温度範囲：BTS7960Bは、-40＆deg; Cから150およびdeg; Cの温度範囲で確実に機能し、過酷な産業環境や屋外アプリケーションなど、多様な環境条件で使用できるようにします。
現在の仕様：最大出力電流は60aで、チャネルあたりの出力電流は40aです。静止電流は、25＆deg; Cの低い7＆MU; Aで、モーターが積極的に動作していないときのエネルギー効率に寄与します。
2。BTS7960Bのシンボル、フットプリント、ピン構成
2.1 BTS7960Bシンボル
2.2 BTS7960Bフットプリント
2.3 BTS7960B 3Dモデル
2.4 BTS7960Bピン構成
| ピン番号 | ピン名 | 説明 |
|---|---|---|
| 1 | GND | このピンは接地接続であり、電気回路の共通の基準点を提供します。 安定した地面接続は、チップの適切な動作に不可欠であり、電圧の変動を防ぐのに役立ちます。 |
| 2 | で | 入力ピンは、高または低側のスイッチがアクティブになっているかどうかを定義します。 マイクロコントローラーまたはその他の論理回路からコントロール信号を受信し、モーターの方向と動作を決定します。 |
| 3 | イン | 低く設定すると、これによりPINが阻害されると、デバイスがスリープモードになり、消費電力が大幅に削減されます。 この機能は、エネルギー節約が優先事項であるバッテリー - 電源アプリケーションで特に役立ちます。 |
| 4、8 | 外 | これらのピンは、ブリッジの出力チャネルです。それらはモーターに接続され、それを駆動するために必要な電流を供給します。 これらのピンを流れる電流は、モーターのトルクと速度を決定します。 |
| 5 | sr | スルーレートピンは、電源スイッチのスルーレートの調整を可能にします。 SRとGNDの間の抵抗を接続することにより、エンジニアはスイッチの電圧が変化する速度を制御できます。 EMIを最小限に抑え、よりスムーズな移行を達成します。 |
| 6 | は | このピンは、現在のセンシングと診断に専念しています。 モーターを流れる電流に関する貴重な情報を提供します。 リアルタイムの監視と過電流に対する保護を可能にします。 |
| 7 | vs | 電源ピンは、モジュールに電力を供給するために必要な電圧を供給します。 安定した適切な電圧入力は、BTS7960Bと接続モーターの信頼できる動作に不可欠です。 |
4。BTS7960Bレイアウトの考慮事項
野良インダクタンスの最小化：BTS7960Bの高電流は、切り替え時間が高速であり、パワーブリッジの設計における浮遊インダクタンスを最小限に抑えることが不可欠です。迷ったインダクタンスは、電圧スパイクとリンギングを引き起こす可能性があり、チップやその他のコンポーネントに損傷を与える可能性があります。野外インダクタンスを減らすには、電源接続に短くて広い痕跡を使用する必要があり、レイアウトはできるだけコンパクトに保つ必要があります。
接地：BTS7960Bには個別の電力接地と論理グラウンドピンがないため、SLEWレート抵抗器、電流センス抵抗器、GNDピンなどのコンポーネントの接地接続間のオフセットを最小限に抑えることが重要です。 H-ブリッジやB6-ブリッジなどのマルチチップ構成では、さまざまなデバイスのGNDピン間の電圧オフセットを最小限に抑えることで、安定した動作を維持し、ノイズの削減に役立ちます。
コンデンサの配置：各デバイスの近くでVSからGNDまでセラミックコンデンサを使用すると、電流がスイッチング段階に低いインダクタンスパスが提供されます。通常、約470 nfのコンデンサ値が適切です。これらのコンデンサは、ノイズとグラウンドバウンスの減少に役立ち、チップへの安定した電源を確保します。
入力保護：BTS7960Bのデジタル入力は、誘導電圧スパイクによって引き起こされる過剰な電流から保護する必要があります。 10 K＆Omegaの範囲のシリーズ抵抗。電流を制限し、損傷から入力ピンを保護するために使用できます。
5. BTS7960Bのどこでどのように使用するか？
5.1 BTS7960Bをどこで使用しますか？
ロボット工学：ロボットシステムでは、モーターの正確なモーション制御に使用されます。小さな趣味のロボットであろうと複雑な産業ロボットであろうと、BTS7960Bはモーターの速度と方向を正確に制御し、ロボットが正確にタスクを実行できるようにします。
家電製品：洗濯機やエアコンなどの家電製品のモータードライブには、BTS7960Bは信頼性が高く効率的なモーター制御を提供します。これらのアプライアンスのさまざまな負荷と動作条件を処理し、スムーズな動作とエネルギー効率を確保できます。
産業用自動化：産業用自動化システムでは、BTS7960Bは、コンベアベルト、ロボットアーム、およびその他の機械のモーター制御システムで採用されています。その高い現在の取り扱い能力と保護機能により、産業用途の厳しい環境に適しています。
電気自動車：E-バイクやスクーターなどの電気自動車では、BTS7960Bがモーターを制御し、効率的な電力伝達と滑らかな加速を可能にします。車両の性能を最適化し、バッテリーの寿命を延ばすのに役立ちます。
5.2 BTS7960Bの使用方法は？
回路接続：BTS7960Bを使用するには、電源、マイクロコントローラーまたはその他の制御回路、およびモーターに接続する必要があります。電源ピン（VSおよびGND）は適切な電圧源に接続され、コントロールピン（in、inh）はマイクロコントローラーの出力ピンに接続されています。次に、出力ピン（OUT）がモーターに接続されます。
PWMコントロール：マイクロコントローラーは通常、PWM信号を生成し、BTS7960BのIN PINに送信するために使用されます。 PWM信号のデューティサイクルを調整することにより、モーターの速度を制御できます。コントロールピンのロジックレベルを逆にすることにより、モーターの方向を変更できます。
初期化と構成：操作前に、BTS7960Bを初期化する必要がある場合があります。これには、SRピン抵抗器を構成し、可能であれば特定の保護機能を有効または無効にすることにより、適切なスルーレートを設定し、入力信号が指定された電圧範囲内にあることを確認することが含まれます。
6。BTS7960Bのアプリケーション
6.1ロボットモーションコントロール
6.2家電製品のモータードライブ
6.3産業用自動化におけるモーター制御システム
6.4電気自動車のモーター制御
7。BTS7960Bの長所と短所
7.1利点
包括的な保護：BTS7960Bの広範な保護機能（過剰温度、過電圧、低電圧、過電流、短い回路保護など）は、信頼性が高くなります。これらの保護手段は、チップ、モーター、および回路全体を損傷から保護し、システムの障害と費用のかかる修理のリスクを減らします。
使いやすさ：ロジック - レベル入力と単純なインターフェイスにより、BTS7960Bは異なる制御システムに簡単に統合できます。回路設計プロセスを簡素化し、システムの全体的な複雑さを軽減する末梢コンポーネントがいくつか必要です。
高効率：BTS7960Bの低い抵抗と効率的な電力伝達は、高効率モーター駆動に寄与します。これにより、電力消費が削減されます。これは、バッテリー（駆動型デバイスとエネルギー - 意識的なアプリケーションの両方に有益）になります。
高い統合：モータードライブ、保護、制御などの複数の機能を単一のチップに統合することにより、BTS7960Bはシステム全体の設計を簡素化します。この高レベルの統合は、相互接続の数と潜在的な障害ポイントを削減することにより、システムの信頼性を向上させます。
7.2短所
より高いコスト：他のいくつかのモータードライバーコンポーネントと比較して、BTS7960Bのコストが比較的高くなっています。これは、予算が厳しいプロジェクトの重要な要素であり、コストでの使用を制限する可能性があります。
複雑な設計要件：BTS7960Bでモーターシステムを設計するには、電流および電圧の制限、抵抗器値、コンデンサ値、PCBレイアウトなどのさまざまな要因を慎重に検討する必要があります。すべての要件を満たすために適切な設計を確保することは、特に経験が限られているエンジニアにとっては困難な場合があり、テストと最適化のために追加の時間と労力が必要になる場合があります。
8.BTS7960Bチップを最適化する方法は？
8.1妥当なモーター選択
8.2熱散逸設計の強化
8.3最適化されたドライブ回路
8.4適切なPWM制御
8.5最適な抵抗器の選択
9。BTS7960Bのさまざまなパッケージオプション
to -263-7パッケージ：このパッケージは、効率的な熱散逸が必要な高電力アプリケーションで一般的に使用されます。その設計により、ヒートシンクへの熱伝達を改善することができ、チップが高電流を処理し、かなりの熱を発生させると予想されるアプリケーションに適しています。 TO -263-7パッケージのピンレイアウトは、簡単にはんだ付けとPCBへの接続のために最適化されています。
TO -252-15パッケージ：to -252-15パッケージは、集中的な冷却が主要な関心事ではない一般的な目的パワーアプリケーションにより適しています。それはより小さなフォームファクターを備えており、それは空間に制約された設計で有益である可能性があります。このパッケージは、電力、制御、接地のための複数のピンを提供し、幅広いアプリケーションで信頼できる電気接続を確保します。
10.BTS7960Bのカテゴリ-Mオートルドライバー
モータードライバーは、最新の電子機器の不可欠なコンポーネントであり、コントロールシグナルと電気モーターの間のブリッジとして機能します。それらの主な機能は、マイクロコントローラーまたは他のソースからの低電力制御信号をモーターを駆動できる高電流信号に変換することです。これにより、モーターの速度、方向、トルクを正確に制御できるようになり、幅広いアプリケーションで不可欠になります。
ロボット工学では、モータードライバーにより、ロボットが正確に動くことができ、複雑なタスクを簡単に実行できます。産業用自動化では、機械のスムーズな動作を確保し、生産性を最適化します。洗濯機やファンなどの家電製品は、効率的な機能のためにモータードライバーに依存しています。
Advanced Motor Driverには、速度制御のためのパルス幅変調（PWM）、過電流、過電圧、過熱に対する組み込みの保護、DCモーター、ステッピングモーター、ブラシレスDCモーターなどのさまざまなモータータイプとの互換性があります。
注目すべきモータードライバーの中には、BTS7960Bがあります。 Infineon（以前のSiemens半導体に関連していた）が製造したBTS7960Bは、高電流処理能力、統合保護メカニズム、使いやすさで際立っています。 PチャンネルハイサイドMOSFET、NチャンネルのローサイドMOSFET、および1つのパッケージのドライバーICの組み合わせにより、ロボット工学プロジェクトから産業モータードライブまで、堅牢で効率的なモーター制御が必要なアプリケーションには信頼できる選択肢となります。
11.BTS7960Bメーカー - シーメンス半導体
Siemens半導体は、モータードライバーフィールドで顕著な成果を上げています。 2020年、Siemensは、Simatic Micro-Drive製品ラインの一部としてGanベースのドライブをリリースしました。窒化ガリウム（GAN）パワートランジスタを使用することにより、この駆動により効率が向上し、モーター応答時間が速くなりました。幅が2センチしかないミニドライブは、Ganの特性のために追加の冷却を必要としません。 Siemensはまた、完全に電子EスターターのSimatic ET 200SP E-Starterを導入しました。短絡保護を1000倍速く提供し、従来のソリューションに比べて実質的に摩耗していません。これにより、モーターの最適な保護が保証されます。また、イングラッシュ電流を中和し、開始電流と機械的摩耗を減らします。さらに、統合されたGANパワートランジスタを備えたSimatic Micro-Drive SafetyやExtraow電圧ファミリなど、シーメンスの製品は、コンベアシステム、スタッカークレーン、AGVなどの幅広いアプリケーションをカバーしています。これらの成果は、多様な産業ニーズのためのモータードライバーのパフォーマンス、効率、信頼性を高める上で、シーメンスの半導体の革新とリーダーシップを示しています。
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製品情報はからですSIC Electronics Limited。製品に興味がある場合、または製品パラメーターが必要な場合は、いつでもオンラインでお問い合わせいただくか、sales@sic-chip.comを送信してください。
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