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BTS7960是高 - 当前半桥电动机驱动器IC。它集成了一个包装中的AP-通道高侧MOSFET,N-通道低侧MOSFET和一个驱动程序IC。具有逻辑水平输入,可调节的振荡速率和综合保护的功能,可抵抗过度温度,电压和短电路,可确保可靠的操作。它能够处理重要的电流,可用于机器人技术,工业自动化以及用于首页用电器和电动汽车的电动机控制。在本文中,我们将介绍使用BTS7960B的关键规格,PIN配置和好处,以及在各种用例中优化其性能的一些实用技巧。

1。BTS7960B的特征和特征

BTS7960B是一个客户高度认可电机驱动器芯片由Infineon开发,拥有丰富的特征和特征,使其成为各种电机控制应用的首选。

1.1关键功能

高 - 当前处理:作为完全集成的高 - 当前半桥电动机驱动器IC,BTS7960B可以处理大量电流,典型的路径电阻为16 MΩ在25° c。这种低电阻可以有效地传递功率,并在操作过程中最大程度地减少功率损耗,从而适合驾驶高电动机。

PWM功能:它支持脉冲 - 宽度调制(PWM),最多25 kHz,并结合主动的自由旋转。这种高频率PWM控制能够精确调整电动机速度,从而可以平稳,准确地控制运动操作。主动的自由轮功能有助于在电动机的过渡阶段减少电压尖峰并保护电路。

综合保护机制:BTS7960B配备了一系列保护功能。它已经过度 - 温度关闭 - 闩锁行为,当温度超过安全阈值以防止损坏过热时,它立即停止操作。过电压锁定和欠压关闭 - 将芯片防止异常的电压条件保护。此外,它提供开关 - 模式电流限制,在过电流的情况下减少功率耗散,当前限制水平为43典型和短路保护,以确保电路和连接的电动机的完整性。

逻辑 - 级别输入:驱动程序电路具有逻辑 - 级输入,这简化了与微控制器和其他数字逻辑电路的接口。这种兼容性可以轻松地集成到广泛的控制系统中,从而使新手和行业经验丰富的工程师都可以使用。

诊断和调节率调整:通过状态标志诊断和当前的感官能力,BTS7960B实现了真实的 - 对电动机操作条件的T监视。工程师可以尽早发现潜在Q题并采取纠正措施。电源开关的可调节率有助于优化电磁干扰(EMI)性能,从而降低了系统中不必要的噪声。

1.2技术特征

电源和电压范围:它的电源和负载均在5.5V至27.5V的电压范围内。这个宽的电压范围使其适应不同的电源和应用要求,从电池电动设备到工业电源。

温度范围:BTS7960B可以在温度范围内可靠地运行-40° c至150° c,从而可以在不同的环境条件下使用,包括恶劣的工业环境和户外应用。

当前规格:它的最大输出电流为60a,每个通道的输出电流为40a。静止的电流为低7μ a在25&d; c时,在电动机不积极运行时提高了能源效率。

2。bts7960b的符号,足迹和引脚配置

2.1 BTS7960B符号

BTS7960B Symbol.jpg

2.2 BTS7960B足迹

BTS7960B Footprint.jpg                          BTS7960B-Pinout.jpg

2.3 BTS7960B 3D模型

BTS7960B 3D Model.jpg

2.4 BTS7960B PIN配置

引脚号引脚名称描述
1gnd

该引脚是接地连接,为电路提供了一个共同的参考点。

稳定的地面连接对于芯片的正确操作至关重要,有助于防止电压波动。

2

输入引脚定义了高 - 低侧开关是激活的。

它从微控制器或其他逻辑电路接收控制信号,确定电动机的方向和操作。

3inh

设置为低时,这种抑制引脚将设备置于睡眠模式,从而大大降低功耗。

此功能在能源节能是优先级的电池电力应用中特别有用。

4,8出去

这些引脚是桥的功率输出通道。它们连接到电动机并提供必要的电流以驱动它。

流过这些销钉的电流决定了电动机的扭矩和速度。

5Sr

降压率引脚允许调整电源开关的振荡速率

通过连接SR和GND之间的电阻,工程师可以控制开关跨开关的电压变化的速率,

最小化EMI并实现更平滑的过渡。

6

该PIN致力于当前的感应和诊断。

它提供了有关电流流过电动机的有价值信息,

实现真实的 - T监控和防止过电流条件。

7vs

电源引脚提供必要的电压以供电模块

稳定且适当的电压输入对于BTS7960B和连接电动机的可靠操作至关重要。


4。BTS7960B布局注意事项

在设计PCB布局时BTS7960B,需要考虑几个重要因素:

杂散电感最小化:BTS7960B中的高电流具有快速的切换T,并且在电桥设计中最大程度地减少了杂散电感。杂散电感会导致电压尖峰和振铃,从而损坏芯片和其他组件。为了降低流浪感应,应将短和宽的痕迹用于电源连接,并且应尽可能保持布局。

接地:由于BTS7960B没有单独的电源地面和逻辑地面引脚,因此将组件的接地连接(例如振荡速率电阻器,电流式电阻器和GND销)之间的偏移最小化至关重要。在H -Bridges或B6-桥等多芯片配置中,将不同设备的GND引脚之间的电压偏移到最低限度有助于保持稳定的操作和降低噪声。

电容器放置:在每个设备附近使用从VS到GND的陶瓷电容器,为电流到开关阶段提供了一个低的电感路径。电容器值约为470 NF,通常合适。这些电容器有助于减少噪音和弹跳,从而确保芯片的稳定电源。

输入保护:需要保护BTS7960B的数字输入,以防止由诱导的电压尖峰引起的过多电流。 10 K&Omega范围内的串联电阻;可用于限制电流并保护输入引脚免受损坏。

5。在哪里以及如何使用BTS7960B?

5.1在哪里使用BTS7960B?

BTS7960B在各种应用中发现了广泛使用:

机器人技术:在机器人系统中,它用于电动机的精确运动控制。无论是一个小型的爱好机器人还是复杂的工业机器人,BTS7960B都可以准确控制运动速度和方向,从而使机器人能够精确执行任务。

首页用电器:对于洗衣机和空调等首页用电器中的电动机驱动器,BTS7960B提供了可靠,有效的电动机控制。它可以处理这些设备的不同负载和操作条件,从而确保平稳的操作和能源效率。

工业自动化:在工业自动化系统中,BTS7960B用于传送带,机器人臂和其他机械的电动机控制系统。它的当前处理能力和保护功能使其适合于工业应用的苛刻环境。

电动汽车:在诸如E-自行车和踏板车之类的电动汽车中,BTS7960B控制电动机,从而实现有效的电力传输和平滑的加速度。它有助于优化车辆的性能并延长电池寿命。

5.2如何使用BTS7960B?

BTS7960B Application Circuit.jpg

电路连接:要使用BTS7960B,需要将其连接到电源,微控制器或其他控制电路以及电动机。电源引脚(VS和GND)连接到适当的电压源,并且控制引脚(IN,INH)连接到微控制器的输出引脚。然后将输出引脚(OUT)连接到电动机。

PWM控制:微控制器通常用于生成PWM信号,并将其发送到BTS7960B的引脚。通过调整PWM信号的占空比,可以控制电动机的速度。电动机的方向可以通过反向控制引脚上的逻辑水平来更改。

初始化和配置:在操作之前,可能需要初始化BTS7960B。这可能涉及通过配置SR PIN电阻器,在可能的情况下启用或禁用某些保护功能,并确保输入信号在指定的电压范围内。

6。BTS7960B的应用

6.1机器人运动控制

在机器人技术中,BTS7960B在控制机器人四肢和车轮的运动中起着至关重要的作用。例如,在移动机器人中,可以使用多个BTS7960B芯片独立驱动每个车轮的电动机,从而实现精确的操作,例如向前,向后,转弯和旋转。高频率PWM控制允许进行平稳的速度调整,这对于需要准确定位和移动的任务至关重要。

6.2首页用电器的电动机驱动器

在洗衣机中,BTS7960B控制旋转鼓的电动机。它可以在洗涤周期的不同阶段调整鼓的速度,例如缓慢洗涤的缓慢旋转和高速旋转以除去水。在空调中,它驱动风扇电动机,调节控制气流和冷却能力的速度。

6.3工业自动化中的电动机控制系统

在工业环境中,BTS7960B用于传送带系统中,以控制移动皮带的电动机的速度和方向。它也可以在用于挑选和 - 位置操作等任务的机器人臂中找到,在此需要精确的电动机控制,以准确地定位手臂并具有高可重复性的任务。

6.4电动汽车电动机控制

在电动汽车中,BTS7960B管理电动机的电动传递,从而优化了车辆的性能。它可以处理加速所需的高电流,并在巡航过程中提供有效的控制,从而有助于扩展车辆的范围。 BTS7960B的保护功能还保护电机和车辆的电气系统免受潜在故障的影响。

7. BTS7960B的优缺点

7.1优势

全面保护:BTS7960B的广泛保护功能,包括过度温度,过电压,欠压,过电流和短路保护,使其非常可靠。这些保障措施可以保护芯片,电动机和整个电路免受损坏,从而降低了系统故障和昂贵的维修风险。

易用性:凭借其逻辑 - 级别的输入和简单的接口,BTS7960B易于集成到不同的控制系统中。它仅需要几个外围组件,这简化了电路设计过程并降低了系统的整体复杂性。

高效率:BTS7960B的低阻力和有效的功率传递有助于高效率电动机驾驶。这导致功耗降低,这对电池供电设备和能源的意识应用都是有益的。

高积分:通过将电动机驱动器,保护和控制等多个功能集成到单个芯片中,BTS7960B简化了整个系统设计。这种高水平的集成还通过减少互连和潜在故障点的数量来提高系统的可靠性。

7.2缺点

成本更高:与其他一些运动驱动器组件相比,BTS7960B的成本相对较高。这可能是预算紧张的项目的重要因素,可能会限制其在成本敏感应用中的使用。

复杂的设计要求:使用BTS7960B设计电机系统需要仔细考虑各种因素,例如电流和电压限制,电阻器和电容器值以及PCB布局。确保适当的设计满足所有要求可能具有挑战性,尤其是对于行业经验有限的工程师而言,可能需要额外的T和精力进行测试和优化。

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8。如何优化BTS7960B芯片?

8.1合理的电动机选择

选择与BTS7960B的功率和当前功能相匹配的电动机至关重要。功率过大的电动机可能导致芯片过热并可能失效。通过选择具有适当评级的电动机,BTS7960B可以在其最佳范围内运行,从而确保长期可靠性和有效的性能。

8.2增强的热量耗散设计

由于BTS7960B在操作过程中会产生大量的热量,因此有效散热至关重要。使用合适的散热器具有较大的表面积和良好的导热率可以帮助将热量从芯片中传递出来。此外,优化PCB布局以允许在芯片周围进行适当的空气循环,可以进一步增强散热。

8.3优化驱动电路

改善BTS7960B的驱动电路可以提高其性能。这可能涉及使用具有更高高压和低级驾驶功能的驱动程序来减少信号延迟并提高电源开关的开关速度。但是,这应该与控制电路的成本和复杂性保持平衡。

8.4适当的PWM控制

选择正确的PWM频率和占空比对于优化电动机的性能至关重要。 1-10kHz范围内的PWM频率通常适合,但可能需要根据特定的电机特性进行调整。避免频繁开放和关闭操作也可以减少不必要的能源消耗。

8.5最佳电阻选择

对于SR引脚,选择适当的电阻值很重要。较低的电阻值增加了振荡速率,但可能会增加EMI,而较高的值则降低了回旋速率。根据应用要求,尝试不同的电阻值值可以帮助实现开关速度和EMI性能之间的最佳平衡。

9。BTS7960B的不同包装选项

BTS7960B在不同的包装选项中可用,以满足各种应用需求:

到-263-7包装:此软件包通常用于需要有效散热的高功率应用中。它的设计允许更好地传热到散热器,使其适用于预计芯片处理高电流并产生大量热量的应用。 TO -263-7软件包的引脚布局已优化,以易于焊接和连接到PCB。

到-252-15包:TO -252-15软件包更适合一般 - 目的功率应用,而密集冷却不是主要Q题。它具有较小的外形,这可能在空间受限的设计中有益。该软件包为电源,控制和接地提供多个引脚,以确保在广泛应用中可靠的电气连接。

10.BTS7960B的类别M。otor驱动程序

电机驱动器是现代电子中必不可少的组件,充当控制信号和电动机之间的桥梁。它们的主要功能是将微控制器或其他来源的低功率控制信号转换为能够驾驶电动机的高电流信号。这可以精确控制运动速度,方向和扭矩,使其在广泛的应用中必不可少。
在机器人技术中,电动机驱动器允许机器人准确地移动,从而轻松执行复杂的任务。在工业自动化中,它们可以确保机械的平稳运行,从而优化生产力。洗衣机和风扇之类的首页用电器也依靠电动机来高效运行。
高级电机驱动程序具有诸如脉冲宽度调制(PWM)之类的功能,可用于速度控制,内置防止过电流,过电压和过热,以及与不同电机类型的兼容性,包括直流电动机,步进电动机和无刷DC电动机。
在著名的电动机驱动器中,有BTS7960B。 BTS7960B由Infineon(以前与西门子半导体有关)以其高电流的处理能力,集成的保护机制和易用性而脱颖而出。它的P通道高侧MOSFET,N通道低侧MOSFET以及一个包装中的驱动器IC的组合使其成为需要强大,有效的电动机控制的应用,从机器人项目到工业电机驱动器。

11.BTS7960B制造商 - 西门子半导体

西门子的半导体在运动驾驶员领域取得了非凡的成就。 2020年,西门子(Siemens)发布了基于GAN的驱动器,作为其模拟微型驱动产品线的一部分。通过使用N化炮(GAN)功率晶体管,这种动力提高了效率并达到了更快的运动响应T。小型驱动器仅宽两厘米,由于甘恩的特性不需要额外的冷却。西门子还引入了完全电子电子启动器Simatic ET 200SP E-starter,该启动器使用半导体技术与硅碳化物MOSFET。它提供短路保护的速度快1000倍,与传统解决方案相比,几乎无磨损。这样可以确保对电动机的最佳保护。它还中和灌溉电流,减少了启动电流和机械磨损。此外,西门子的产品诸如Simatic微型驱动安全性和超低电压首页族,具有集成的GAN功率晶体管,涵盖了广泛的应用,例如传送带系统,堆叠器起重机和AGV。这些成就展示了西门子半导体的创新和领导能力,以提高汽车驾驶员绩效,效率和对各种工业需求的可靠性。

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标签: BTS7960电动机
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