BridgeSwitch BLDC 模塊

介紹:

Bridge Switch， 他是一個BLDC馬達驅動的產品，但有別於市場上常見的IPM模塊(Intelligent Power Module)或是分立式的方案。
採用的是一個更靈活更有效的方式，來達成馬達驅動。

  • Up to 400 W inverter output power
  • 600 V power FREDFETs, low R_DS(ON)
  • Unique lossless current sense to eliminate shunts
  • Current trimmed gate drivers deliver consistent performance
  • Self-biased – simplifies system power requirements
  • HW device and system protection – IEC 60730-1 Class A ready
  • Single-wire predictive maintenance interface
  • Thermally optimized SMD package

Bridge-switch是一個半橋的模塊IC，我們利用半橋來大幅度簡化了高壓變頻器驅動在 單相或 3 相 PM(永磁同步直驅馬達) 和 BLDC 馬達驅動器的開發與生產流程。這個系列得產品採用了一個小形化的封裝上，將兩個高壓 N 通道功率 “FREDFET” 以及 低壓側和高壓側驅動Gate Driver 整合在一起。他可以做到30W-400W的功率範圍選擇的馬達驅動。

它內部包了半橋上下臂 兩個600V的FREDFET，
IC內部同時有配置不同的 高壓側以及低壓側的 電流保護，
可以達到 不需要使用MCU 跟外部電路 就可以對 系統開路 或 馬達繞組短路 做保護。
內部整合無損耗的電流監控，不須額外的Current shunt，簡化了在馬達故障條件下提供防護的任務，從而滿足IEC標準(IEC60335-1 和IEC60730-1)的要求。
內部功率 FREDFET(Fast Recovery Epitaxial Diode FET)，內建快速低反向恢復二極體，這種二極體有 反向恢復電荷Qrr 以及反向恢復時間(trr)小的特性，很適合用在馬達電感性負載用來降低dv/dt，用來降低電磁干擾。
  • 關斷的特性也是比較軟的，它不會產生過壓過震鈴的現象，這樣直接帶來了就是EMI (>1MHz)可以獲得5到10dB的改善。
  • 所有的開關的dv/dt的就是在Turn ON跟Turn OFF的速度都是經過精準的控制，根據他的電流跟負載情況，我們針對他的dv/dt控制 ，直接帶來的好處也是Ring震盪會小的很多。

兩個High/Low Side上下臂的開關驅動器都可以自供電，直接可以使用高壓直流母線電壓進行自供電，而不需要額外的輔助電源，這樣可以簡化輔助供電電源的設計。內建系統監控功能，還可以實現MCU與BridgeSwitch裝置之間的通訊。

可以支持 各類電機類型及 各種控制演算法，包括FOC、六步換向及正弦控制等。
封裝採用一種薄型、緊湊的表面黏著式封裝，對高低壓絕緣也提供了更長的安規距離，
兩個FREDFET 功率開關可以透過PCB板進行散熱，不需要散熱片。

簡單來說，
BridgeSwitch擁有 高壓、自供電、他是一個半橋式馬達驅動器IC，另外還包含內置裝置防護和系統監控功能，另外以穩定簡單的單線狀態更新介面，來實現馬達跟MCU之間通訊，甚至包含不同的 Bridge-Switch 裝置之間的通訊。