Power Integrations hat sein Hardware-Software-Paket für bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) mit BridgeSwitch-2 erweitert, einer neuen IC-Familie mit integrierter Hochspannungs-Halbbrücke (IHB) für Motorantriebe, die für Anwendungen bis zu 1 PS (746 W) geeignet sind. Die neuen ICs mit High-Side- und Low-Side-Treibern und fortschrittlichen FREDFETs mit integrierter verlustfreier Strommessung bieten einen Wechselrichterwirkungsgrad von bis zu 99%. Die IHB-Architektur eliminiert Hotspots, was die Flexibilität und Zuverlässigkeit des Designs erhöht, die Anzahl der Komponenten verringert und Leiterplattenfläche spart.

BridgeSwitch-2 wird von der MotorXpert? Software-Suite von Power Integrations unterstützt, die Module für die einphasige Trapezsteuerung und die dreiphasige sensorlose feldorientierte Steuerung (FOC) enthält und die Entwicklung von Wechselrichtern beschleunigt. BridgeSwitch-2 ICs behandeln Betriebsausnahmen in Hardware, was die Verwendung von IEC 60730 Klasse A Sicherheitssoftware ermöglicht und die Zertifizierungszeit um Monate verkürzt.

BLDC-Wechselrichter im Ruhezustand können in den Sleep-Modus versetzt werden, wodurch die Leistungsaufnahme des Treibers auf weniger als 10 mW gesenkt wird. Dadurch steht mehr Leistung im regulierten Standby-Modus zur Verfügung, die für Lasten wie Netzwerkzugang und Überwachung verwendet werden kann. Die BridgeSwitch-2ICs decken einen Leistungsbereich von 30 bis 746 W (1 HP) ab und eignen sich damit für eine Vielzahl von Anwendungen wie Wärmetauscherlüfter, Kühlschrankkompressoren, Flüssigkeits- und Umwälzpumpen, Verbrennungslüfter von Gaskesseln, Waschmaschinentrommeln sowie Küchenmixer und Mischer. Die IHB-Architektur reduziert die Anzahl der Komponenten um 50 % und den Platz auf der Leiterplatte um 30 % im Vergleich zu diskreten Designs, da Shunt-Widerstände und zugehörige Signalkonditionierungsschaltungen entfallen.

Auch Nebenschlussverluste werden eliminiert, was die Effizienz verbessert. Eine präzise Motorsteuerung wird durch die integrierte Echtzeit-Berichterstattung über den Phasenstrom (IPH) erreicht. Die präzise Gate-Ansteuerung beim Ein- und Ausschalten und eine Soft-Body-Diode führen zu einem typischen EMI-Profil, das 10 dB niedriger ist als bei bestehenden Treibern, so dass ein kleinerer EMI-Filter gewählt werden kann.

Die BridgeSwitch-2-ICs verfügen über einen eingebauten DC-Überspannungsschutz und Strombegrenzungen, die den Wechselrichter und das System schützen, ohne auf die Systemsoftware angewiesen zu sein. Die Wahl zwischen einem Fehlerflag oder einer umfassenden Fehlerbusmeldung unterstützt eine Reihe von Systemanforderungen. Mit der hohen Genauigkeit der eingebauten IPH-Informationen und der umfassenden Berichterstattung über den Fehlerbus sind jetzt auch neue Anwendungsfälle wie die Ausfallvorhersage möglich.

Die BridgeSwitch-2-Motorantriebe verfügen über einen integrierten, hardwarebasierten Überstromschutz auf der Nieder- und Hochstromseite, der die Anforderungen der IEC 60335-1 Klasse A erfüllt. BridgeSwitch-2 kommt außerdem ohne eine zusätzliche Stromversorgung aus, was die Leiterplattenfläche und die Anzahl der Komponenten weiter reduziert. Die Preise für die BridgeSwitch-2 ICs beginnen bei $0,48 für 10.000 Stück.

Ein 150-W-Referenzdesign und ein Designbericht, RDK-974, können kostenlos heruntergeladen werden.