모터 동력 구동에 MOSFET 적용
모터의 전력 스테이지를 구동하기 위한 가장 중요한 성능 요구 사항은 작은 크기, 고효율, 우수한 열 성능, 안정적인 보호 및 높은 피크 전류 용량입니다. 크기가 작기 때문에 도구 내에서 전력 레벨을 유연하게 설치할 수 있고 더 나은 보드 레이아웃 성능과 저비용 설계가 가능합니다. 고효율은 가장 긴 배터리 수명을 제공하고 냉각을 줄입니다. 신뢰할 수 있는 작동 및 보호는 수명을 연장하고 제품 평판을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
BDC 모터를 양방향으로 구동하려면 하프브리지 XNUMX개(MOSFET(금속산화물반도체전계효과트랜지스터) XNUMX개)를 사용해 풀브리지를 형성해야 한다. XNUMX상 BLDC 모터를 구동하려면 하프브리지 XNUMX개(MOSFET XNUMX개) XNUMX상 인버터를 구성해야 합니다.
전력 모듈이 XNUMX개뿐인 XNUMX상 BLDC 모터는 각 전원 공급 장치에 연결된 XNUMX개의 MOSFET(하이 및 로우 MOSFET)을 통해 양방향으로 구동되어 하프 브리지를 형성합니다.
동일한 패키지에 통합된 XNUMX개의 FET의 전원 블록을 사용하면 인버터 토폴로지를 위한 XNUMX상 PCB 영역을 줄일 수 있고 MOSFET 상호 연결 트랙은 개별 MOSFET이 있는 PCB에서 작동하며 더 높은 작동 전류에는 더 넓은 PCB 트랙이 필요합니다. 크기 절약도 가능합니다.
링잉의 원인 중 하나는 다이오드가 역으로 복원되기 때문입니다. 빠른 스위치로 인한 높은 전류 변화율은 높은 다이오드로 인해 복구 전류가 역전될 수 있습니다. 역 회복 전류는 기생 레이아웃 인덕턴스를 통해 흐릅니다. FET 커패시터와 기생 인덕터로 구성된 공진 네트워크는 위상 노드 링잉을 일으켜 전압 마진을 줄이고 장치의 스트레스를 증가시킵니다.
전원 공급 장치를 사용할 때 50개의 MOSFET을 연결하는 XNUMX개의 MOSFET 슬롯이 있는 스위치 노드 클립은 하이사이드와 로우사이드 MOSFET 사이의 기생 인덕턴스를 절대 최소로 유지합니다. 동일한 패키지에서 로우사이드 및 하이사이드 FET를 사용하면 PCB 기생을 최소화하고 위상 노드 전압 링잉을 줄일 수 있습니다. 이러한 전원 모듈을 사용하면 전류가 최대 XNUMXA인 경우에도 전압 오버슈트 없이 원활한 구동 MOSFET 스위치를 보장할 수 있습니다.
전원 모듈은 단일 패키지에 상단 및 하단 MOSFET과 패키지의 금속 클립을 통해 연결된 위상 노드가 있어 기생 저항을 최적화하고 레이아웃에 유연성을 제공하여 0.5~1mΩ의 최소 총 PCB 저항을 절약합니다.