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有刷直流栅极驱动器的演化

有刷直流栅极驱动器的演变-回望在电子产品领域奋战的20年,我们已走过了漫漫长路。2015年正发布的组件具有无与伦比的精细度和集成度。处理器速度更快,发光二极管(LED)亮度更高,存储器密度更大,每样东

  回望在电子产品范畴奋战的20年,咱们已走过了漫绵长路。2015年正发布的组件具有无与伦比的精密度和集成度。处理器速度更快,发光二极管(LED)亮度更高,存储器密度更大,每样东西的功耗都更低,并且集成电路IC)集成了比以往任何时候都多的组件。

  接下来请看一种终究产品,如现代无人机(图1)。

  

  图1:现代无人机

  是否具有带有源平衡环补偿功用的1080p60摄像头?经核对具有。

  是否具有四个输出千瓦级功率的速度受控型有刷DC电机?经核对具有。

  长途千兆赫级数字收发器呢?也不成问题。

  尽管当您回想电子产品范畴获得的前进时最早浮现在脑海中的不是有刷DC电机操控,但该技能也已开展了很多年。有刷电机的超卓之处在于它们奇妙的内部结构可选用稳定外部电压来切换电流方向。原始体系乃至只用电池和电源开关就能运转,但那遗漏了一些有用的功用。

  在几十年前,要打造一种功用完全的有刷电机驱动器,体系规划人员除了运用多个分立组件外别无选择。这包含一个微操控器、若干栅极驱动器、若干用来构成H桥的继电器或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、一个检测电阻器、一个用来扩大检测电压的运放电路、一个用来丈量检测电压的模数转换器(ADC)、一个用于毛病维护的熔断器以及很多用于各种意图的无源组件。该办法将答应以下功用:

  变速功用:H桥可供给开关来对施加到电机的电压进行脉宽调制(PWM),且占空比可直接操控电机速度。

  双向操控功用:H桥还可让您对具有任一电压极性的电机进行偏置,以便让它能双向旋转。

  毛病维护功用:运用熔断器往往是万不得已时的处理办法,而检测电阻器则可供给一种丈量过电流的非破坏性办法。

  电流操控功用:通过随时禁用H桥,检测电阻器也可用来调理电流。

  通过多年的开展演化,一切这些功用(及其它功用)已被整合到单片硅板中。这不仅能使IC规划人员在一个封闭式体系里更有效地优化模仿电路,并且还可让您在一个IC里完结您选用分立办法不能完结的作业。例如,不计其数的数字逻辑门可供给串行接口、稳健的击穿维护功用、栅极驱动器电流操控(“IDRIVE”)功用、毛病陈述功用和低功耗形式。此外,该IC办法还可供给场效应晶体管(FET)VDS检测功用、电源电压监测器和本地温度传感器。终究的结果是:一个独立型芯片占用很小的电路板空间,却能供给高可靠性并使体系规划人员的日子更轻松。

  这种集成已与模仿工艺技能的前进形成了互补。早在20世纪90年代,TI就规划了一种前期系列的BiCMOS工艺,该工艺选用“最早进的”1μm特征尺度!从那以后,咱们的BiCMOS工艺节点通过了无数次更新换代,直到2015年,该技能可供给密集型数字逻辑、对宽规模电压的支撑以及每单位面积RDS(on)十分低的FET。在更先进的节点行将呈现之际,上述趋势还在连续。

  现在有些规划人员仍在大电流使用中选用分立电机电路(以往这样做是出于本钱和规划重用的原因)。本年,咱们凭仗自己的首款全桥栅极驱动器DRV8701处理了这一空间问题。它在本钱方面很有竞争力,一起还可供给一切现代%&&&&&%技能的抢先优势。

  关于较小电流的有刷电机(峰值达3.6A),咱们刚刚发布了8引脚DRV8871($1.5837)系列。DRV8871选用突破性技能,无需检测电阻器即可检测并调理电机电流!这可避免与检测电阻器相关的功率损耗、散热、电路板空间和本钱问题,现在世界上没有其它器材能与它相媲美。

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