【導讀】MPS 近日推出一款具有6個功率 MOSFET 的集成式緊湊型柵極驅(qū)動器電路，即MP6540 系列，具體包括 MP6540A、MP6540H 和 MP6540HA。MP6540 是一款三相無刷直流 (BLDC) 電機驅(qū)動器，它集成了由6個 N 溝道功率 MOSFET 組成的三個半橋。
傳統(tǒng)的電機驅(qū)動器架構(gòu)結(jié)合了電機驅(qū)動器芯片和功率 MOSFET。 對三相 BLDC 電機而言，它需要6個外部 MOSFET 來形成三個橋臂來驅(qū)動每個相繞組。但傳統(tǒng)架構(gòu)需要較大的電路板，已經(jīng)無法適應(yīng)電路日漸小型化的發(fā)展趨勢。
下面我們將討論MP6540 及其相關(guān)器件具備的優(yōu)勢。
高度集成
MP6540 解決了傳統(tǒng)電機驅(qū)動器架構(gòu)的缺點。它可以在高達 35V 的電源電壓下工作，并支持 100% 占空比操作。 MP6540具有低導通電阻、集成雙向電流采樣放大器和故障指示輸出等特性。它集成了6個 MOSFET 及其相應(yīng)驅(qū)動器，并采用小尺寸 QFN-26 (5mmx5mm) 封裝。
其集成電流采樣電路可以在每個橋臂的下管MOSFET 中進行雙向電流測量，從而避免了外部電流采樣電路帶來的尺寸與成本問題。 MP6540還具有過溫保護 (OTP)、欠壓鎖定 (UVLO)和過溫關(guān)斷等保護功能。圖 1 所示為 MP6540 的功能框圖。
圖1: MP6540功能框圖
出色的散熱性能
圖 2 顯示了 MP6540 的兩層散熱測試PCB板。該PCB為2.5cmx2.5cm大小，銅厚1oz，覆銅面積6.25cm2。電路板尺寸可以根據(jù)不同的散熱要求進行調(diào)節(jié)。
圖2: 散熱測試芯片
在常用的120° 方波驅(qū)動控制條件之下，散熱測試結(jié)果表明了MP6540出色的散熱性能。如圖 3所示，在 13V 輸入電壓 (VIN) 和 1.4A 輸出電流 (IOUT) 條件下，溫升為8°C。
圖3: 8°C 溫升 (13V VIN，1.4A IOUT)
如圖 4所示，在24V VIN 和4A IOUT條件下，溫升為 41°C 。這意味著， VIN 和IOUT的提高將導致溫度升高。
圖4: 41°C 溫升(24V VIN，4A IOUT)
MP6540系列器件
憑借出色的散熱性能， MP6540 及其相關(guān)器件可適用于多種三相 BLDC 驅(qū)動器應(yīng)用。
MP6540 和 MP6540A 可在 1 秒內(nèi)提供高達 10A 的峰值電流或 3A 的連續(xù)電流。MP6540H 和 MP6540HA 可以提供 6A 的峰值電流或 5A 的連續(xù)電流。此外，MP6540A 和 MP6540HA 包括獨立的上管 (HS) 和下管 (LS) 輸入。
表 1 對MP6540系列產(chǎn)品進行了比較。其主要差別在于 VIN 范圍、IOUT 和輸入邏輯信號。
表1: MP6540系列產(chǎn)品比較
快速電流采樣
所有 MP6540 系列產(chǎn)品都提供電流采樣功能，以實現(xiàn)實時、精確的電流測量、控制和電機保護。
圖 5 為MP6540H 的內(nèi)部電流采樣電路。其輸出可通過外部電阻器 (RTERM) 和參考電壓 (VREF) 來設(shè)置。兩個等值電阻連接到 ADC 電源和地，接地用于終止輸出。
圖5: MP6540H內(nèi)部電流檢測電路
圖 6 所示為電流測量電路 (CH3: SOB) 的輸出隨實際 IOUT變化的測量波形。它省去了外部電流測量電路所需的成本與空間，從而實現(xiàn)了更小、更簡單且性價比更高的電機驅(qū)動器解決方案。
圖 6：電流檢測輸出（CH3：SOB）與實際電流（CH4：IOUT）關(guān)系圖
結(jié)論
本文綜述了 MP6540 系列器件所具備的優(yōu)勢。該系列包括 MP6540A、MP6540H 和 MP6540HA，均具有高度集成、高度適應(yīng)性、出色的散熱性能和快速電流測量及其他優(yōu)勢。
來源：芯源系統(tǒng)
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