Motorsteuerlösung für batteriebetriebene Anwendungen

Der 6EDL7141 von Infineon ist ein dreiphasiger Gate-Treiber-IC für batteriegespeiste BLDC-Motorsteuerungen. Dieses Produkt bietet drei Halbbrückentreiber, die einen High-Side- und einen Low-Side-MOSFET vom Typ N ansteuern können.

Mehr als 50 programmierbare Parameter nutzen eine integrierte digitale SPI, um den 6EDL7141 vollständig für die Ansteuerung einer breiten Palette von MOSFETs zu konfigurieren und so die bestmögliche Systemeffizienz zu erlauben.

Maximale Flexibilität

Der 6EDL7141 besticht durch maximale Flexibilität mit einem Betriebsspannungsbereich von 5,5 V bis 60 V, einer konfigurierbaren Gate-Drive-Senke und einem Source-Strom von bis zu 1,5 A. Die Gate-Treiber-Versorgungsspannungen können auf die folgenden Pegel eingestellt werden: 7 V, 10 V, 12 V oder 15 V. Dank integrierter Ladungspumpen können diese Spannungspegel auch dann beibehalten werden, wenn die Batteriespannung auf einen niedrigeren Pegel fällt. Darüber hinaus ermöglichen die einstellbaren Gate-Drive-Parameter des 6EDL7141 die Steuerung der Anstiegsrate, um die elektromagnetischen Störungen des Systems zu reduzieren. Alle Einstellungen des intelligenten dreiphasigen Gate-Treibers von Infineon lassen sich über die benutzerfreundliche GUI schnell anpassen.

Integrierter Abwärtsregler und Wandler

Der integrierte Abwärtsregler benötigt nur einen externen Kondensator und eine Induktivität, um den Mikrocontroller und die Hallsensoren im Motor mit Strom zu versorgen, was die Anzahl der peripheren Komponenten und die Platinenplatzbedarf reduziert. Ein integrierter Synchron-Abwärtswandler liefert eine effiziente Stromversorgung des restlichen Systems.

Hochentwickelte Stromversorgungsarchitektur

Elektrowerkzeugsysteme erfordern genaue Strommessungen mit einer sehr präzisen A/D-Wandler-Referenzspannung. Um diese Anforderungen zu erfüllen, nutzt der 6EDL7141 einen linearen Spannungsregler, der von einem internen Abwärtswandler gespeist wird, um den Mikrocontroller und andere empfindliche Komponenten im System zu versorgen. Diese hochentwickelte Stromversorgungsarchitektur erzielt nicht nur die bestmögliche Signalqualität, sondern auch eine optimierte Leistungseffizienz bei allen Ein- und Ausgangsbedingungen.

Schutzfunktionen

Dieser intelligente Gate-Treiber bietet eine ganze Reihe von Systemschutzfunktionen, um die Robustheit der Anwendung unter ungünstigen Betriebsbedingungen zu verbessern. Das Ausfallverhalten, die Schwellenspannungen und die Filterzeiten sind über SPI einstellbar. Zu den überwachten Aspekten gehören Wechselrichterströme, Gate-Treiberspannungen und -ströme, Gerätetemperatur und Rotorblockierungen. Die integrierte SPI liefert detaillierte Fehlermeldungen und meldet eine flexible Parameter wie die Verstärkung der Strommessverstärker, die Anstiegsratensteuerung der Gate-Treiber und verschiedene Schutzfunktionen oder die Gate-Treiberspannung.

Evaluierung leicht gemacht

Das zugehörige Evaluierungsboard verfügt über vollständig konfigurierbare Betriebsparameter mit einem integrierten Debugger, der für den direkten USB-Anschluss an einen PC vorbereitet ist. Diese BLDC-Motortreiebrplatine nutzt Trapezkommutierung, die auf dem intelligenten Dreiphasentreiber 6EDL7141 basiert.

Das Evaluierungsboard ist für Motoren mit integrierten Hallsensoren zur Erfassung der Rotorposition geeignet. Diese Lösung kombiniert die Mikrocontroller der Serie XMC1400 (XMC1404-VQFN64-200kB), den dreiphasigen Halbbrücken-MOSFET-Gate-Treiber- und Motorsteuer-IC (6EDL7141) sowie den OptiMOS™ 6-Leistungs-MOSFET (BSC007N04LS6) von Infineon.