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專訪:英飛凌汽車動力部資深經理Johann Winter
環保、快速和兼具多功能的馬達驅動器電路方案

【CTIMES/SmartAuto 鍾榮峰 報導】   2008年08月26日 星期二

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一般的中型汽車內裝有大約50個小型的電動馬達。高度整合、快速變換、且具備脈寬調變(PWM)的馬達控制積體電路,可大幅降低能源消耗而有助於減碳節能。

圖為Infineon汽車動力部資深行銷經理Johann B. Winter。
圖為Infineon汽車動力部資深行銷經理Johann B. Winter。

Infineon汽車動力部資深行銷經理Johann B. Winter表示,Infineon的 NovalithIC系列,支援電流量達70A之馬達驅動器,頻率可達25KHz的PWM。NovalithIC系列結合P通道MOSFET(高壓)、N 通道 MOSFET(低壓),以及半橋式配置的驅動器積體電路。Johann B. Winter說明指出,NovalithIC系列備有兩個DMOS開關的功率等級,可在高低壓環境下以25kHz運作,啟動自轉輪,避免二極體在非換流模式下喪失功率。

Johann B. Winter進一步指出,NovalithIC 系列供電開關使用垂直的MOS技術,可取得最佳的開啟後電阻。由於備有 P 通道的高壓開關,因此無需使用電荷幫浦,有助提高電磁相容性效能。NovalithIC 系列也具備包括邏輯層級的輸入訊號、診斷功能、迴轉率調整、停滯時間產生以及各種防護功能,以確保與微控制器直接連結。

Johann B. Winter強調,此模組在個別驅動晶片中,提供完整防護與診斷功能。供電電壓達到指定電壓值時,超載斷電時的過壓保護,將低壓端的 MOSFET 切換為關閉,而高壓端則切換為開啟。此保護功能優先順序高於其他保護功能,包括欠壓斷電、過熱保護、電流限制與短路保護等。

為限制電流為提高效能,Johann B. Winter表示,裝置有測量兩個開關的橋電流。其中一個開關的正向電流達到極限時,相關的開關會停止使用,另一個開關則啟動以供 fCLS 使用。在這段時間內,所有輸入插針的改變均會忽略,即使插針仍可用於關閉兩個MOSFET。這樣的配置可以為例如馬達的典型電感負載,提供低電阻的開關模式電流限制。相較於具線性控制的MOSFET,上述電流限制方式損失較少功耗,電流限制可以維持一段短時間,且不會超出電路接點可以承受的最高溫度。

Johann B. Winter並指出,驅動器積體電路的控制與診斷功能,包括停滯時間的產生,可避免同時變換兩個MOSFET。停滯時間會自動與選定的迴轉率校對,以調整迴轉率。調整方式是以外部電阻器,改變 MOSFET 變換速度,將其電磁相容性功效最佳化。驅動器積體電路的狀態插針也提供類比式電流測量與狀態標籤讀數。

NovalithIC系列適用於冷氣風扇、安全帶系統與燃料幫浦等馬達驅動器應用及各種工業用途。NovalithIC 模組還可結合高橋配置,或是連接到三相馬達。MOSFET 在啟動馬達電阻器時,產生80~130W的廢熱。使用備有NovalithIC的PWM風扇,可減少功率損失至 50W,若可減少 80W,即等於每公里減少 1.9公克的二氧化碳 。

關鍵字: ANPWM  MOSFET  Infineon(英飛凌Johann B. Winter  電流控制器  電壓控制器 
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