三相电机需要三相逆变器,通常由6个功率晶体管(MOSFET或IGBT)、一个或多个用于控制每个功率晶体管的门极驱动器,以及实现控制算法(速度控制、转矩控制等)的控制逻辑(微控制器或微处理器)组成。
门极驱动器是数字控制和功率执行器之间的模拟桥梁,必须可靠、抗干扰、精确(使控制算法和脉冲宽度调制有效),在某些情况下实现保护和安全功能,以确保即使在异常条件或系统某些部件故障期间也能安全运行。
STMicroelectronics的STDRIVE601是一款单片集成器件,内嵌有三个用于N沟道功率MOSFET或IGBT的半桥门极驱动器。它采用ST的BCD6s-OFFLINE技术工艺制造,该工艺在同一芯片上集成了双极、CMOS和DMOS器件,同时还具有击穿电压超过600V的浮动区段,可驱动高侧晶体管。新一代BCD6s技术还保证了器件的最佳耐用性。
该器件包括多个辅助功能和特征,可加速系统设计,最大限度地减少对外部组件和电路的需求,避免使用复杂且脆弱的抗干扰和干扰保护方案,并使整体应用简单且具有成本效益。
STDRIVE601封装在占用空间小巧的SO28封装中,取代了三个半桥驱动器,实现了紧凑的PCB布局。其6个输出每个可以吸收350毫安并提供200毫安,门控驱动电压范围为9V至20V。
3个高侧引导部分可以高达600V运行,并且可以通过集成的引导二极管供电,这样既节省了PCB面积,又降低了材料清单。低侧和每个高侧驱动部分上的欠压锁定(UVLO)防止功率开关在低效率或危险条件下运行。
由于技术演进和设计优化,STDRIVE601对超过100V的负电压尖峰提供了最先进的耐久性,并能快速响应类领先的85纳秒逻辑输入。低侧和高侧部分之间匹配的延迟消除了周期失真,并允许高频操作,而互锁和死区时间插入则防止在意外情况下发生交叉导通。
智能Shutdown电路确保了有效的过流保护,高速保护会在检测到过载或短路条件后仅360纳秒后关闭门极驱动器输出。设计人员可以通过更改外部电容器的值来设置和调整保护OFF时间的持续时间,而不会影响关断反应时间。提供了一个主动低故障指示器引脚。
ST还提供EVALSTDRIVE601评估板,帮助用户探索STDRIVE601的特点,并快速启动首批原型。