그만큼BTS7960. AP -Channel High -Side MOSFET, N -Channel Low -Side MOSFET 및 하나의 패키지의 드라이버 IC를 통합합니다. 논리 - 레벨 입력, 조절 식 슬로우 속도 및 초과 온도, 오버 전압 및 짧은 회로에 대한 포괄적 인 보호와 같은 기능을 사용하면 안정적인 작동을 보장합니다. 상당한 전류를 처리 할 수있는이 제품은 가정용 기기 및 전기 자동차를위한 로봇, 산업 자동화 및 모터 제어에 널리 사용됩니다.이 기사에서는 BTS7960B 사용의 주요 사양, 핀 구성 및 이점과 다양한 사용 사례에서 성능을 최적화하기위한 실용적인 팁을 다룹니다.
1. BTS7960B의 특징과 특성
1.1 주요 기능
높은 - 현재 취급: 완전히 통합 된 높은 하이 - 현재 절반 - 브리지 모터 드라이버 IC로서 BTS7960B는 16 M & Omega의 전형적인 경로 저항으로 상당한 전류를 처리 할 수 있습니다. 25 & deg; c. 이 낮은 저항은 효율적인 전력 전달을 허용하고 작동 중에 전력 손실을 최소화하여 고급 전력 모터를 구동하는 데 적합합니다.
PWM 기능: 활성 프리 휠링과 결합하여 최대 25kHz의 펄스 폭 변조 (PWM)를 지원합니다. 이 높은 주파수 PWM 제어를 통해 모터 속도를 정확하게 조정하여 모터 작업에 대한 매끄럽고 정확한 제어를 제공합니다. 활성 프리 휠링 기능은 모터의 전환 단계에서 전압 스파이크를 줄이고 회로를 보호하는 데 도움이됩니다.
포괄적 인 보호 메커니즘: BTS7960B에는 다양한 보호 기능이 장착되어 있습니다. 래치 동작으로 온도가 지나면 온도가 닫히고, 온도가 안전한 임계 값을 초과하여 손상이 과열되는 것을 방지 할 때 즉시 작동을 중단시킵니다. 과전압 잠금 및 저전압 폐쇄 - 칩을 비정상 전압 조건으로부터 보호합니다. 또한 전류 제한 레벨은 43의 일반적인 및 짧은 회로 보호와 함께 전류 및 연결된 모터의 무결성을 보장하기 위해 전류 제한 레벨이 43이며, 전류 제한 수준의 경우 전력 소실을 줄이며 전력 소실을 줄입니다.
논리 - 레벨 입력: 드라이버 회로에는 논리 - 레벨 입력이 특징이며, 이는 마이크로 컨트롤러 및 기타 디지털 로직 회로와의 인터페이스를 단순화합니다. 이 호환성을 사용하면 광범위한 제어 시스템에 쉽게 통합 할 수 있으므로 초보자와 숙련 된 엔지니어 모두가 액세스 할 수 있습니다.
진단 및 슬림 속도 조정: 상태 플래그 진단 및 현재 - 센스 기능을 사용하여 BTS7960B를 사용하면 모터의 작동 조건을 실제 모니터링 할 수 있습니다. 엔지니어는 잠재적 인 문제를 조기에 감지하고 시정 조치를 취할 수 있습니다. 전원 스위치의 조절 가능한 슬리트 속도는 전자기 간섭 (EMI) 성능을 최적화하여 시스템의 원치 않는 노이즈를 줄이는 데 도움이됩니다.
1.2 기술 특성
전원 공급 장치 및 전압 범위: 공급 및 하중 모두에 대해 5.5V ~ 27.5V의 전압 범위 내에서 작동합니다. 이 넓은 전압 범위는 배터리 구동 장치에서 산업용 전원 공급 장치에 이르기까지 다양한 전원 및 응용 프로그램 요구 사항에 적응할 수있게합니다.
온도 범위: BTS7960B는 -40 & deg; c ~ 150 & deg; c의 온도 범위에서 안정적으로 작동하여 가혹한 산업 환경 및 실외 응용 프로그램을 포함한 다양한 환경 조건에서 사용할 수 있습니다.
현재 사양: 최대 출력 전류는 60a이며, 채널 당 출력 전류는 40a입니다. 정지 전류는 낮은 7 & mu; a 25 & deg; c이며, 모터가 적극적으로 작동하지 않을 때 에너지 효율에 기여합니다.
2. BTS7960B의 기호, 발자국 및 핀 구성
2.1 BTS7960B 기호
2.2 BTS7960B 발자국
2.3 BTS7960B 3D 모델
2.4 BTS7960B 핀 구성
핀 번호 | 핀 이름 | 설명 |
---|---|---|
1 | Gnd | 이 핀은 접지 연결이며 전기 회로의 공통 기준점을 제공합니다. 칩의 적절한 작동에 안정적인 접지 연결이 필수적이며 전압 변동을 방지하는 데 도움이됩니다. |
2 | 안에 | 입력 핀은 높이 또는 낮은 측면 스위치가 활성화되는지 여부를 정의합니다. 마이크로 컨트롤러 또는 기타 로직 회로로부터 제어 신호를 수신하여 모터의 방향 및 작동을 결정합니다. |
3 | inh | 낮게 설정되면이 핀을 억제하면 장치를 수면 모드로 만들어 전력 소비가 크게 줄어 듭니다. 이 기능은 특히 에너지 절약이 우선 순위 인 배터리 전동 응용 프로그램에서 특히 유용합니다. |
4, 8 | 밖으로 | 이 핀은 브리지의 전력 출력 채널입니다. 그들은 모터에 연결되어 있으며이를 운전하는 데 필요한 전류를 공급합니다. 이 핀을 통해 흐르는 전류는 모터의 토크와 속도를 결정합니다. |
5 | SR | Slew rate 핀을 사용하면 전원 스위치의 슬리트 속도를 조정할 수 있습니다.. SR과 GND 사이의 저항을 연결함으로써 엔지니어는 스위치의 전압이 변경되는 속도를 제어 할 수 있습니다. EMI를 최소화하고 부드러운 전환을 달성합니다. |
6 | 이다 | 이 핀은 현재 감지 및 진단 전용입니다. 모터를 통해 흐르는 전류에 대한 귀중한 정보를 제공합니다. 과전류 조건에 대한 실제 시간 모니터링 및 보호 가능. |
7 | 대 | 전원 공급 장치 핀은 모듈에 전원을 공급하는 데 필요한 전압을 공급합니다.. BTS7960B 및 연결된 모터의 신뢰할 수있는 작동을 위해서는 안정적이고 적절한 전압 입력이 중요합니다. |
4. BTS7960B 레이아웃 고려 사항
길 잃은 인덕턴스 최소화: BTS7960B의 높은 전류는 빠른 전환 시간을 가지며 파워 브리지 설계의 길 잃은 인덕턴스를 최소화하는 것이 필수적입니다. 길 잃은 인덕턴스는 전압 스파이크와 울림을 유발하여 칩 및 기타 구성 요소를 손상시킬 수 있습니다. 길 잃은 인덕턴스를 줄이려면 전력 연결에 짧고 넓은 흔적을 사용해야하며 레이아웃은 가능한 한 컴팩트해야합니다.
접지: BTS7960B에는 별도의 전력 접지 및 논리 접지 핀이 없으므로 슬로우 속도 저항, 전류 센스 저항기 및 GND 핀과 같은 구성 요소의 접지 연결 사이의 오프셋을 최소화하는 것이 중요합니다. H- 브리지 또는 B6- 브리지와 같은 다중 칩 구성에서 다른 장치의 GND 핀 사이의 전압 오프셋을 최소로 유지하면 안정적인 작동을 유지하고 노이즈를 줄이는 데 도움이됩니다.
커패시터 배치: 각 장치 근처에서 대 VS에서 GND까지 세라믹 커패시터를 사용하면 전류에 대한 전류에 대한 낮은 인덕턴스 경로가 제공됩니다. 약 470 NF의 커패시터 값은 일반적으로 적합합니다. 이 커패시터는 소음과지면 바운스를 줄이는 데 도움이되어 칩에 안정적인 전원 공급 장치를 보장합니다.
입력 보호: BTS7960B의 디지털 입력은 유도 된 전압 스파이크로 인한 과도한 전류로부터 보호되어야합니다. 10 K & Omega 범위의 시리즈 저항; 전류를 제한하고 입력 핀을 손상으로부터 보호하는 데 사용할 수 있습니다.
5. BTS7960B를 어디서 어떻게 사용합니까?
5.1 BTS7960B를 어디에서 사용합니까?
로봇 공학: 로봇 시스템에서는 모터의 정확한 모션 제어에 사용됩니다. BTS7960B는 작은 취미 로봇이든 복잡한 산업 로봇이든, 모터 속도와 방향을 정확하게 제어 할 수 있으므로 로봇은 정밀한 작업을 수행 할 수 있습니다.
가전 제품: 세탁기 및 에어컨과 같은 가정용 기기의 모터 드라이브의 경우 BTS7960B는 신뢰할 수 있고 효율적인 모터 제어를 제공합니다. 이 기기의 다양한 부하와 작동 조건을 처리하여 원활한 작동 및 에너지 효율을 보장 할 수 있습니다.
산업 자동화: 산업 자동화 시스템에서 BTS7960B는 컨베이어 벨트, 로봇 암 및 기타 기계를위한 모터 제어 시스템에 사용됩니다. 높은 현재 취급 기능 및 보호 기능은 산업 응용 분야의 까다로운 환경에 적합합니다.
전기 자동차: E- 자전거 및 스쿠터와 같은 전기 자동차에서 BTS7960B는 모터를 제어하여 효율적인 전력 전송과 부드러운 가속도를 가능하게합니다. 차량의 성능을 최적화하고 배터리 수명을 연장하는 데 도움이됩니다.
5.2 BTS7960B를 사용하는 방법은 무엇입니까?
회로 연결: BTS7960B를 사용하려면 전원, 마이크로 컨트롤러 또는 기타 제어 회로 및 모터에 연결해야합니다. 전원 공급 장치 핀 (VS 및 GND)은 적절한 전압 소스에 연결되며 제어 핀 (IN, INH)은 마이크로 컨트롤러의 출력 핀에 연결됩니다. 그런 다음 출력 핀 (아웃)이 모터에 연결됩니다.
PWM 제어: 마이크로 컨트롤러는 일반적으로 PWM 신호를 생성하고 BTS7960B의 핀으로 보내는 데 사용됩니다. PWM 신호의 듀티 사이클을 조정함으로써 모터의 속도를 제어 할 수 있습니다. 컨트롤 핀의 논리 레벨을 되돌려 모터의 방향을 변경할 수 있습니다.
초기화 및 구성: 작동하기 전에 BTS7960B를 초기화해야 할 수도 있습니다. 여기에는 SR 핀 저항기를 구성하고 가능한 경우 특정 보호 기능을 활성화 또는 비활성화하여 입력 신호가 지정된 전압 범위 내에 있는지 확인하여 적절한 슬로우 속도를 설정하는 것이 포함될 수 있습니다.
6. BTS7960B의 응용
6.1 로봇 모션 제어
6.2 가정용 기기 용 모터 드라이브
6.3 산업 자동화의 모터 제어 시스템
6.4 전기 자동차의 모터 제어
7. BTS7960B의 장단점
7.1 장점
포괄적 인 보호: 온도, 과전압, 저전압, 과전류 및 짧은 회로 보호를 포함한 BTS7960B의 광범위한 보호 기능은 신뢰할 수있게합니다. 이 보호 조치는 칩, 모터 및 전체 회로가 손상되지 않도록 보호하여 시스템 고장의 위험과 비용이 많이 드는 수리를 줄입니다.
사용 편의성: 논리 - 레벨 입력 및 간단한 인터페이스를 통해 BTS7960B는 다른 제어 시스템에 쉽게 통합 할 수 있습니다. 회로 설계 프로세스를 단순화하고 시스템의 전반적인 복잡성을 줄이는 몇 가지 주변 장치 구성 요소 만 있으면됩니다.
고효율: BTS7960B의 저항 및 효율적인 전력 전달은 고효율 모터 구동에 기여합니다. 이로 인해 전력 소비가 줄어들어 배터리 전동 장치 및 에너지 - 의식적인 응용 분야에 유리합니다.
높은 통합: 모터 드라이브, 보호 및 제어와 같은 여러 기능을 단일 칩에 통합하여 BTS7960B는 전체 시스템 설계를 단순화합니다. 이 높은 수준의 통합은 또한 상호 연결의 수와 잠재적 실패 지점을 줄임으로써 시스템의 신뢰성을 향상시킵니다.
7.2 단점
더 높은 비용: 다른 모터 드라이버 구성 요소와 비교할 때 BTS7960B의 비용은 상대적으로 더 높습니다. 이는 예산이 부족한 프로젝트에서 중요한 요소가 될 수 있으며, 잠재적으로 비용 - 민감한 응용 프로그램에서의 사용을 제한 할 수 있습니다.
복잡한 디자인 요구 사항: BTS7960B를 사용하여 모터 시스템을 설계하려면 전류 및 전압 한계, 저항 및 커패시터 값 및 PCB 레이아웃과 같은 다양한 요인을 신중하게 고려해야합니다. 모든 요구 사항을 충족시키기위한 적절한 설계를 보장하는 것은 특히 경험이 제한적인 엔지니어에게는 어려울 수 있으며 테스트 및 최적화를 위해 추가 시간과 노력이 필요할 수 있습니다.
8. BTS7960B 칩을 최적화하는 방법은 무엇입니까?
8.1 합리적인 모터 선택
8.2 향상된 열 소산 설계
8.3 최적화 된 드라이브 회로
8.4 적절한 PWM 제어
8.5 최적의 저항 선택
9. BTS7960B에 대한 다른 포장 옵션
-263-7 패키지까지:이 패키지는 일반적으로 효율적인 열 소산이 필요한 고급 전력 응용 분야에서 사용됩니다. 이 설계를 통해 방열판으로의 열 전달을 더 잘 전달할 수 있으므로 칩이 높은 전류를 처리하고 상당한 열을 생성 할 것으로 예상되는 응용 분야에 적합합니다. TO -263-7 패키지의 핀 레이아웃은 쉽게 납땜하고 PCB에 연결할 수 있도록 최적화되었습니다.
-252-15 패키지까지: to -252-15 패키지는 집중 냉각이 주요 관심사가 아닌 일반적인 전력 응용 프로그램에 더 적합합니다. 그것은 더 작은 형태 계수를 가지고 있으며, 이는 공간 - 제한된 설계에 유리할 수 있습니다. 패키지는 전원, 제어 및 접지를위한 여러 핀을 제공하여 광범위한 응용 분야에서 안정적인 전기 연결을 보장합니다.
10.BTS7960B의 카테고리 -MOTOR 드라이버
모터 드라이버는 현대 전자 제품의 필수 구성 요소로 제어 신호와 전기 모터 사이의 다리 역할을합니다. 주요 기능은 저전력 제어 신호를 마이크로 컨트롤러 또는 기타 소스의 모터를 구동 할 수있는 고전류 신호로 변환하는 것입니다. 이를 통해 운동 속도, 방향 및 토크를 정확하게 제어 할 수있어 광범위한 응용 분야에서 필수 불가결합니다.
로봇 공학에서 모터 드라이버는 로봇이 정확성으로 이동하여 복잡한 작업을 쉽게 수행 할 수 있도록합니다. 산업 자동화에서는 기계의 원활한 작동을 보장하여 생산성을 최적화합니다. 세탁기 및 팬과 같은 가정 기기는 효율적인 기능을 위해 모터 드라이버에 의존합니다.
고급 모터 드라이버에는 속도 제어 용 PWM (Pulse-Width Modulation), 과전류에 대한 내장 보호, 과전압 및 과열에 대한 내장 보호, DC 모터, 스테퍼 모터 및 브러시리스 DC 모터를 포함한 다양한 모터 유형과의 호환성과 같은 기능이 제공됩니다.
주목할만한 모터 드라이버 중에는 BTS7960B가 있습니다. Infineon (이전 Siemens 반도체와 관련된)이 제조 한 BTS7960B는 고전류 취급 능력, 통합 보호 메커니즘 및 사용 편의성으로 두드러집니다. P 채널 하이 사이드 MOSFET, N 채널 저 사이드 MOSFET 및 하나의 패키지의 드라이버 IC의 조합은 로봇 공학 프로젝트에서 산업용 모터 드라이브에 이르기까지 강력하고 효율적인 모터 제어가 필요한 애플리케이션을 위해 안정적인 선택입니다.
11.BTS7960B 제조업체-Siemens 반도체
Siemens 반도체는 모터 드라이버 필드에서 놀라운 성과를 거두었습니다. 2020 년 Siemens는 Simatic Micro-Drive 제품 라인의 일환으로 GAN 기반 드라이브를 출시했습니다. 질화 갈륨 (GAN) 전력 트랜지스터를 사용 함으로써이 구동은 효율을 높이고 더 빠른 운동 응답 시간을 달성했습니다. 폭 2 센티미터 인 미니 드라이브는 간의 특성으로 인해 추가 냉각이 필요하지 않습니다. Siemens는 또한 Silicon Carbide MOSFET과 함께 반도체 기술을 사용하는 전자 전자 전자 스타터 Simatic ET 200SP E-Starter를 도입했습니다. 단락 보호를 1000 배 빠르게 제공하며 전통적인 솔루션에 비해 거의 마모가 없습니다. 이것은 모터에 대한 최적의 보호를 보장합니다. 또한 인수 전류를 중화시켜 시작 전류와 기계식 마모를 줄입니다. 또한 SIMENS의 제품은 SIMATIC MICRO-DRIVE SAFETION 및 통합 GAN 전력 트랜지스터를 갖춘 엑스트라 전압 패밀리와 같은 제품은 컨베이어 시스템, 스태커 크레인 및 AGV와 같은 광범위한 응용 분야를 포함합니다. 이러한 성과는 모터 운전자 성능, 효율성 및 다양한 산업 요구에 대한 신뢰성을 향상시키는 Siemens 반도체의 혁신 및 리더십을 보여줍니다.
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