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  • BTS7960 모터 드라이버는 무엇입니까? : 포괄적 인 가이드

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BTS7960B+BOM

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

BTS7960B는 a입니다놀라운 모터 드라이버 칩Infineon이 개발하여 다양한 모터 제어 애플리케이션을위한 최고의 선택이되는 풍부한 기능과 특성을 자랑합니다.

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

BTS7960B Symbol.jpg

2.2 BTS7960B 발자국

BTS7960B Footprint.jpg                          BTS7960B-Pinout.jpg

2.3 BTS7960B 3D 모델

BTS7960B 3D Model.jpg

2.4 BTS7960B 핀 구성

핀 번호핀 이름설명
1Gnd

이 핀은 접지 연결이며 전기 회로의 공통 기준점을 제공합니다.

칩의 적절한 작동에 안정적인 접지 연결이 필수적이며 전압 변동을 방지하는 데 도움이됩니다.

2안에

입력 핀은 높이 또는 낮은 측면 스위치가 활성화되는지 여부를 정의합니다.

마이크로 컨트롤러 또는 기타 로직 회로로부터 제어 신호를 수신하여 모터의 방향 및 작동을 결정합니다.

3inh

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, 8밖으로

이 핀은 브리지의 전력 출력 채널입니다. 그들은 모터에 연결되어 있으며이를 운전하는 데 필요한 전류를 공급합니다.

이 핀을 통해 흐르는 전류는 모터의 토크와 속도를 결정합니다.

5SR

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.

6이다

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

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

PCB 레이아웃을 설계 할 때BTS7960B,몇 가지 중요한 요소를 고려해야합니다.

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?

BTS7960B는 다양한 응용 분야에서 광범위한 사용을 찾습니다.

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?

BTS7960B Application Circuit.jpg

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

로봇 공학에서 BTS7960B는 로봇 팔다리와 바퀴의 움직임을 제어하는 데 중요한 역할을합니다. 예를 들어, 모바일 로봇에서 여러 BTS7960B 칩을 사용하여 각 휠의 모터를 독립적으로 구동 할 수있어 전진, 뒤로, 회전 및 회전과 같은 정확한 기동이 가능합니다. 높은 주파수 PWM 제어를 통해 원활한 속도 조정이 가능하며, 이는 정확한 위치 및 이동이 필요한 작업에 필수적입니다.

6.2 가정용 기기 용 모터 드라이브

세탁기에서 BTS7960B는 드럼을 회전시키는 모터를 제어합니다. 세척주기의 여러 단계에서 드럼 속도를 조정할 수 있으며, 예를 들어 온화한 세척을위한 느린 회전 및 물을 제거하기위한 회전을위한 고속 회전과 같은 드럼 속도를 조정할 수 있습니다. 에어컨에서는 팬 모터를 구동하여 공기 흐름 및 냉각 용량을 제어하는 속도를 조절합니다.

6.3 산업 자동화의 모터 제어 시스템

산업 환경에서 BTS7960B는 컨베이어 벨트 시스템에서 벨트를 움직이는 모터의 속도와 방향을 제어하기 위해 컨베이어 벨트 시스템에 사용됩니다. 또한 픽을 정확하게 배치하고 반복성이 높은 작업을 수행하기 위해 정확한 모터 제어가 필요한 픽 및 장소 작업과 같은 작업에 사용되는 로봇 암에서도 찾을 수 있습니다.

6.4 전기 자동차의 모터 제어

전기 자동차에서 BTS7960B는 모터로 전력 전달을 관리하여 차량의 성능을 최적화합니다. 가속에 필요한 고전류를 처리하고 순항하는 동안 효율적인 제어를 제공하여 차량의 범위를 확장하는 데 도움이됩니다. BTS7960B의 보호 기능은 모터와 차량 전기 시스템을 잠재적 결함으로부터 보호합니다.

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.

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8. BTS7960B 칩을 최적화하는 방법은 무엇입니까?

8.1 합리적인 모터 선택

BTS7960B의 전력 및 현재 기능과 일치하는 모터를 선택하는 것이 중요합니다. 과도한 전력 요구 사항이있는 모터는 칩이 과열되어 잠재적으로 실패 할 수 있습니다. 적절한 등급의 모터를 선택함으로써 BTS7960B는 최적의 범위 내에서 작동하여 장기 용어 신뢰성과 효율적인 성능을 보장 할 수 있습니다.

8.2 향상된 열 소산 설계

BTS7960B는 작동 중에 상당한 양의 열을 생성하기 때문에 효과적인 열 소산이 필수적입니다. 표면적이 넓고 열 전도성이 우수한 적절한 방열판을 사용하면 열을 칩에서 멀어지게하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한, 칩 주위의 적절한 공기 순환을 허용하도록 PCB 레이아웃을 최적화하면 열 소산을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

8.3 최적화 된 드라이브 회로

BTS7960B의 드라이브 회로를 개선하면 성능이 향상 될 수 있습니다. 여기에는 신호 지연을 줄이고 전원 스위치의 스위칭 속도를 향상시키기 위해 높고 낮은 레벨 주행 기능을 가진 드라이버를 사용하는 것이 포함될 수 있습니다. 그러나 이것은 제어 회로의 비용과 복잡성과 균형을 이루어야합니다.

8.4 적절한 PWM 제어

모터 성능을 최적화하는 데 올바른 PWM 주파수 및 듀티 사이클을 선택하는 것이 중요합니다. 1-10kHz 범위의 PWM 주파수는 종종 적합하지만 특정 모터 특성에 따라 조정해야 할 수도 있습니다. 빈번한 개방 및 폐쇄 작업을 피하면 불필요한 에너지 소비가 줄어들 수 있습니다.

8.5 최적의 저항 선택

SR 핀의 경우 적절한 저항 값을 선택하는 것이 중요합니다. 저항 값이 낮 으면 슬리트 속도가 증가하지만 EMI가 증가 할 수 있지만 값이 높으면 슬리트 속도가 감소합니다. 애플리케이션 요구 사항에 따라 다른 저항 값을 실험하면 스위칭 속도와 EMI 성능 사이의 최상의 균형을 얻을 수 있습니다.

9. BTS7960B에 대한 다른 포장 옵션

BTS7960B는 다양한 응용 프로그램 요구에 맞게 다양한 포장 옵션으로 제공됩니다.

-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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    2000+

    일일 평균 RFQ 볼륨

  • Standard Product Unit

    30,000,000

    표준 제품 단위

  • Worldwide Manufacturers

    2800+

    전 세계 제조업체

  • In-stock Warehouse

    15,000m2

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