Esta nota de aplicación describe el controlador de puente H configurable Si9978DW como una solución a los problemas actuales del proceso de manejo y ensamblaje. Este documento describe brevemente un controlador monolítico diseñado para usarse con MOSFET de potencia LITTLE FOOT® y la lógica de control, el circuito de protección y el circuito de puente H utilizados en el diseño.
Esta nota de aplicación describe el controlador de puente H configurable Si9978DW como una solución a los problemas actuales del proceso de manejo y ensamblaje. Este documento describe brevemente un controlador monolítico diseñado para usarse con MOSFET de potencia LITTLE FOOT® y la lógica de control, el circuito de protección y el circuito de puente H utilizados en el diseño.
Hay muchos puentes H totalmente integrados en el mercado hoy en día. Tanto la tecnología bipolar como la MOS se utilizan para crear estos componentes. Sin embargo, todos tienen problemas tales como capacidad de manejo de corriente limitada, tamaño de paquete grande y dificultad en el montaje. El Si9978DW aborda estos problemas con una arquitectura que permite una capacidad de manejo de corriente flexible, tamaño pequeño y facilidad de montaje. El enfoque Si9978DW separa el controlador de los MOSFET en lugar de integrar el dispositivo de potencia y el controlador en un solo silicio. Las ventajas son la fabricación eficiente tanto del controlador como de los MOSFET, la flexibilidad para elegir el mejor MOSFET para la aplicación y la facilidad de montaje mediante el uso de componentes de montaje superficial tanto para el controlador como para los MOSFET. En general, esto representa una solución de puente H de bajo costo.
El Si9978DW es un controlador monolítico diseñado para usarse con MOSFET de potencia LITTLE FOOT® para crear un puente H de canal N o dos medios puentes separados. Además de la flexibilidad de esta característica, la funcionalidad dual permite la estandarización de componentes y reduce los costos de inventario.
El Si9978DW tiene un circuito de excitación de lado alto integrado y un regulador de voltaje interno que puede operar en un rango de voltaje de entrada de 20 a 40 V CC. Las características de protección incluyen protección de conducción cruzada, límite de corriente y bloqueo de bajo voltaje. Una salida de FALLA indica que se ha producido un apagado por sobretensión o subtensión. El Si9978DW está empaquetado en un SOIC de cuerpo ancho de 24 pines.
lógica de control
El Si9978 tiene dos modos de operación: puente H completo y medio puente independiente. El modo de operación determina la funcionalidad de los pines de entrada y la salida FAULT. Con el pin MODE en lógica 1, que es el estado predeterminado, el Si9978 funciona como un puente H completo. Cuando el pin MODE es 0 lógico, el Si9978DW actúa como dos medios puentes independientes. La definición de las entradas de control depende del modo de funcionamiento. Todas las entradas de control se elevan a VDD. La salida de FALLA es drenaje abierto. Se proporciona una tabla de verdad para cada modo de operación.
circuito de protección
El circuito de protección proporciona límite de corriente, protección de conducción cruzada, bloqueo de bajo voltaje y salida (FALLO).
límite actual
El circuito de límite de corriente consta de dos comparadores, cada uno de los cuales impulsa un multivibrador de un solo disparo (Figura 2). En el modo de puente H completo, el Comparador A controla todo el puente H. En el modo de medio puente, los dos comparadores funcionan de forma independiente en sus respectivos medios puentes. Cada comparador tiene un voltaje de referencia interno de 100 mV en su entrada inversora y una resistencia de detección externa conectada a su entrada no inversora. Estas entradas deben conectarse directamente a la resistencia de detección. Esto elimina los efectos del ruido de traza de tierra.
El límite de corriente ciclo a ciclo se logra cuando el período de límite de corriente está en el rango de 100 µs. La limitación de corriente en modo de corriente constante se logra cuando el período de desactivación del límite de corriente se reduce al rango de 100 µs. En este modo, la corriente RMS (y, por lo tanto, el par) se maximiza para el ajuste del límite de corriente. Este resultado es especialmente útil si desea obtener la tasa de aceleración máxima en el encendido. La figura 3 muestra formas de onda de corriente típicas para ambos períodos de inactividad.
Circuito de puente H
La figura 4 muestra un circuito básico de puente H. Este circuito se basa en el Si9978DW que impulsa dos MOSFET duales en un paquete SO (LITTLE FOOT). Todo lo que queda son los dispositivos pasivos necesarios para la temporización del límite de corriente, el filtrado del suministro flotante del lado alto, la extracción de la salida (FAULT) y el desacoplamiento del suministro V+, el Si9978 y los MOSFET de potencia.
Los requisitos de arranque del motor, como la aceleración, el tiempo y la capacidad de potencia de la fuente de alimentación para suministrar corriente al motor, determinan el nivel de límite de corriente. En este diseño, el nivel límite de corriente se transmite a un pico de 3 A. Hay una manera fácil de establecer este nivel. Elija una resistencia de detección que dé 100 mV cuando fluyan 3 A. Utilizando la Ley de Ohm, RS = 100 mV/IPK. Por lo tanto, necesitamos una resistencia de 33 mΩ. Una resistencia de 0,5 W maneja la condición de inicio. Con una corriente de carga de 2 A, consume menos de 150 mW.