ElBTS7960 es un IC de motor de motor de puente alto, actual, actual. Integra AP - MOSFET del lado alto del canal, un MOSFET del lado bajo N - canal N y un IC de controlador en un paquete. Con características como entradas lógicas, niveles, velocidad de seco ajustable y protección integral contra la temperatura excesiva, el voltaje y los circuitos cortos, asegura un funcionamiento confiable. Capaz de manejar corrientes significativas, se usa ampliamente en robótica, automatización industrial y control motor para electrodomésticos y vehículos eléctricos.En este artículo, cubriremos las especificaciones clave, las configuraciones de PIN y los beneficios del uso del BTS7960B, así como algunos consejos prácticos para optimizar su rendimiento en varios casos de uso.
1. Características y características de BTS7960B
1.1 Características clave
Manejo de corriente alta: Como un IC de motor de motor de puente alto, actual, el BTS7960B, el BTS7960B puede manejar corrientes sustanciales, con una resistencia típica de ruta de 16 M & Omega; a 25 y deg; c. Esta baja resistencia permite una transferencia de potencia eficiente y minimiza las pérdidas de potencia durante la operación, lo que lo hace adecuado para conducir motores de alta potencia.
Capacidad de PWM: Admite Pulse - Modulación de ancho (PWM) de hasta 25 kHz, combinada con ruedas libres activas. Este control PWM de alta frecuencia permite un ajuste preciso de la velocidad del motor, proporcionando un control suave y preciso sobre las operaciones del motor. La característica activa de las ruedas libres ayuda a reducir los picos de voltaje y proteger el circuito durante las fases de transición del motor.
Mecanismos de protección integrales: El BTS7960B está equipado con una variedad de características de protección. Tiene una temperatura excesiva, cerrada, baja con el comportamiento del pestillo, que inmediatamente detiene el funcionamiento cuando la temperatura excede un umbral seguro para evitar que el daño se sobrecalienta. Bloqueo de sobretensión y subtensión de la subvoltaje: la protección contra el chip de las condiciones de voltaje anormales. Además, ofrece limitación de corriente de modo conmutado, reduciendo la disipación de potencia en caso de sobrecorriente, con un nivel de limitación de corriente de 43 una protección de circuito típica y corta para garantizar la integridad del circuito y el motor conectado.
Entradas de lógica - nivel: El circuito del controlador presenta entradas lógicas de nivel, que simplifica la interfaz con microcontroladores y otros circuitos lógicos digitales. Esta compatibilidad permite una fácil integración en una amplia gama de sistemas de control, lo que lo hace accesible para ingenieros novatos y experimentados.
Diagnóstico y ajuste de tasa de matriz: Con el diagnóstico de indicador de estado y la capacidad sensorial, el BTS7960B permite el monitoreo de tiempo real de las condiciones de funcionamiento del motor. Los ingenieros pueden detectar posibles problemas temprano y tomar acciones correctivas. Las velocidades de juego ajustables para los interruptores de alimentación ayudan a optimizar el rendimiento de la interferencia electromagnética (EMI), reduciendo el ruido no deseado en el sistema.
1.2 Características técnicas
Fuente de alimentación y rango de voltaje: Funciona dentro de un rango de voltaje de 5.5V a 27.5V tanto para el suministro como para la carga. Este amplio rango de voltaje lo hace adaptable a diferentes fuentes de energía y requisitos de aplicación, desde dispositivos con batería hasta alimentos industriales.
Rango de temperatura: El BTS7960B puede funcionar de manera confiable en un rango de temperatura de - 40 y grados; C a 150 y grados; C, lo que permite que se use en diversas condiciones ambientales, incluidas entornos industriales altos y aplicaciones al aire libre.
Especificaciones actuales: Tiene una corriente de salida máxima de 60A, con una corriente de salida por canal de 40A. La corriente inactiva es un bajo 7 y Mu; A a 25 y grados; C, contribuyendo a la eficiencia energética cuando el motor no está funcionando activamente.
2. Símbolo, huella y configuración de pin de BTS7960B
2.1 símbolo BTS7960B
2.2 BTS7960B FUESTA
2.3 Modelo 3D BTS7960B
2.4 BTS7960B Configuración de PIN
| Número de alfiler | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| 1 | Gnd | Este pin es la conexión a tierra, que proporciona un punto de referencia común para el circuito eléctrico. Una conexión a tierra estable es esencial para el funcionamiento adecuado del chip y ayuda a prevenir las fluctuaciones de voltaje. |
| 2 | EN | El pin de entrada define si el interruptor lateral alto o bajo está activado. Recibe señales de control de un microcontrolador u otros circuitos lógicos, determinando la dirección y el funcionamiento del motor. |
| 3 | Habilitar | Cuando se establece en bajo, este PIN de inhibición pone el dispositivo en modo de suspensión, reduciendo significativamente el consumo de energía. Esta característica es especialmente útil en aplicaciones de batería donde la conservación de energía es una prioridad. |
| 4, 8 | AFUERA | Estos pines son los canales de salida de energía del puente. Están conectados al motor y suministran la corriente necesaria para conducirlo. La corriente que fluye a través de estos pines determina el par y la velocidad del motor. |
| 5 | Sr | El pasador de velocidad de juego permite el ajuste de la velocidad de juego de los interruptores de alimentación. Al conectar una resistencia entre SR y GND, los ingenieros pueden controlar la velocidad a la que cambia el voltaje a través de los interruptores, Minimizar EMI y lograr transiciones más suaves. |
| 6 | ES | Este PIN está dedicado a la detección y diagnóstico actuales. Proporciona información valiosa sobre la corriente que fluye a través del motor, habilitando el monitoreo y protección del tiempo real contra las condiciones de sobrecorriente. |
| 7 | VS | El pin de la fuente de alimentación suministra el voltaje necesario para alimentar el módulo. Una entrada de voltaje estable y apropiada es crucial para la operación confiable del BTS7960B y el motor conectado. |
4. BTS7960B Consideraciones de diseño
Minimización de inductancia perdida: Las corrientes altas en el BTS7960B tienen tiempos de conmutación rápidos, y es esencial minimizar la inductancia perdida en el diseño del puente de potencia. La inductancia perdida puede causar picos de voltaje y sonar, lo que puede dañar el chip y otros componentes. Para reducir la inductancia parásita, se deben usar trazas cortas y anchas para las conexiones de alimentación, y el diseño debe mantenerse lo más compacto posible.
Toma de tierra: Como el BTS7960B no tiene pines de tierra de potencia y lógica separados, es crucial minimizar el desplazamiento entre la conexión a tierra de los componentes como la resistencia de la velocidad de retención, la resistencia sensorial de corriente y el pasador GND. En configuraciones múltiples de chips como H - puentes o B6 - puentes, manteniendo el voltaje de compensación entre los pines GND de diferentes dispositivos al mínimo ayuda a mantener un funcionamiento estable y reducir el ruido.
Colocación del condensador: El uso de condensadores de cerámica de VS a GND cerca de cada dispositivo proporciona una ruta de baja inductancia para la corriente a la etapa de conmutación. Un valor de condensador de alrededor de 470 NF es típicamente adecuado. Estos condensadores ayudan a reducir el ruido y el rebote de tierra, asegurando una fuente de alimentación estable al chip.
Protección de entrada: Las entradas digitales del BTS7960B deben protegerse con corrientes excesivas causadas por picos de voltaje inducidos. Resistencias en serie en el rango de 10 k & omega; Se puede usar para limitar la corriente y salvaguardar los pasadores de entrada del daño.
5. ¿Dónde y cómo usar BTS7960B?
5.1 ¿Dónde usar BTS7960B?
Robótica: En los sistemas robóticos, se utiliza para un control de movimiento preciso de los motores. Ya sea un pequeño robot de pasatiempo o un robot industrial complejo, el BTS7960B permite un control preciso de la velocidad y la dirección del motor, lo que permite que el robot realice tareas con precisión.
Electrodomésticos: Para los accionamientos de motor en electrodomésticos, como lavadoras y aires acondicionados, el BTS7960B proporciona un control de motor confiable y eficiente. Puede manejar las diferentes cargas y las condiciones de funcionamiento de estos electrodomésticos, asegurando un funcionamiento suave y eficiencia energética.
Automatización industrial: En los sistemas de automatización industrial, el BTS7960B se emplea en sistemas de control de motor para cintas transportadoras, brazos robóticos y otra maquinaria. Su alta capacidad de manejo actual y características de protección lo hacen adecuado para el entorno exigente de aplicaciones industriales.
Vehículos eléctricos: En vehículos eléctricos como E - bicicletas y scooters, el BTS7960B controla el motor, lo que permite una transferencia de potencia eficiente y una aceleración suave. Ayuda a optimizar el rendimiento del vehículo y extender la duración de la batería.
5.2 ¿Cómo usar BTS7960B?
Conexión de circuito: Para usar el BTS7960B, debe conectarse a una fuente de alimentación, un microcontrolador u otro circuito de control, y el motor. Los pines de la fuente de alimentación (VS y GND) están conectados a la fuente de voltaje apropiada, y los pines de control (IN, INH) están conectados a los pines de salida del microcontrolador. Los pines de salida (fuera) se conectan al motor.
Control de PWM: Un microcontrolador se usa típicamente para generar señales PWM y enviarlas al PIN del BTS7960B. Al ajustar el ciclo de trabajo de la señal PWM, se puede controlar la velocidad del motor. La dirección del motor se puede cambiar invirtiendo los niveles de lógica en los pines de control.
Inicialización y configuración: Antes de la operación, el BTS7960B puede necesitar ser inicializado. Esto puede implicar establecer la velocidad de juego apropiada configurando la resistencia del pin SR, habilitando o deshabilitando ciertas características de protección si es posible, y asegurando que las señales de entrada estén dentro del rango de voltaje especificado.
6. Aplicaciones de BTS7960B
6.1 Control de movimiento del robot
6.2 Unidades motoras para electrodomésticos
6.3 Sistemas de control de motor en automatización industrial
6.4 Control de motor para vehículos eléctricos
7. Pros y contras de BTS7960B
7.1 Ventajas
Protección integral: Las extensas características de protección del BTS7960B, que incluyen sobretensión, sobrevoltaje, subtensión, sobrecorriente y protección de circuito corto, lo hacen altamente confiable. Estas salvaguardas protegen el chip, el motor y todo el circuito de daños, reduciendo el riesgo de fallas del sistema y reparaciones costosas.
Facilidad de uso: Con sus entradas lógicas de nivel e interfaz simple, el BTS7960B es fácil de integrar en diferentes sistemas de control. Requiere solo unos pocos componentes periféricos, lo que simplifica el proceso de diseño del circuito y reduce la complejidad general del sistema.
Alta eficiencia: La baja resistencia y la transferencia de potencia eficiente del BTS7960B contribuyen a la conducción motor de alta eficiencia. Esto da como resultado un consumo de energía reducido, que es beneficioso para los dispositivos alimentados por batería y las aplicaciones conscientes de energía.
Alta integración: Al integrar múltiples funciones, como la unidad de motor, la protección y el control en un solo chip, el BTS7960B simplifica el diseño general del sistema. Este alto nivel de integración también mejora la confiabilidad del sistema al reducir el número de interconexiones y los posibles puntos de falla.
7.2 Desventajas
Mayor costo: En comparación con algunos otros componentes del controlador del motor, el BTS7960B tiene un costo relativamente mayor. Este puede ser un factor significativo en los proyectos con presupuestos ajustados, lo que potencialmente limita su uso en aplicaciones de costos sensibles.
Requisitos de diseño complejos: Diseñar un sistema motor con el BTS7960B requiere una consideración cuidadosa de varios factores, como los límites de corriente y voltaje, valores de resistencia y condensador, y diseño de PCB. Asegurar el diseño adecuado para cumplir con todos los requisitos puede ser un desafío, especialmente para los ingenieros con experiencia limitada, y puede requerir tiempo y esfuerzo adicionales para las pruebas y la optimización.
8. ¿Cómo optimizar el chip BTS7960B?
8.1 Selección de motor razonable
8.2 Diseño mejorado de disipación de calor
8.3 Circuito de accionamiento optimizado
8.4 Control PWM apropiado
8.5 Selección de resistencia óptima
9. Diferentes opciones de embalaje para BTS7960B
A - 263 - 7 paquete: Este paquete se usa comúnmente en aplicaciones de alta potencia donde se requiere disipación de calor eficiente. Su diseño permite una mejor transferencia de calor a un disipador de calor, lo que lo hace adecuado para aplicaciones donde se espera que el chip maneje las altas corrientes y genere un calor significativo. El diseño del PIN del paquete TO 263 - 7 está optimizado para una fácil soldadura y conexión a la PCB.
A - 252 - 15 paquete: El paquete TO - 252 - 15 es más adecuado para aplicaciones de potencia de propósito general donde el enfriamiento intensivo no es una preocupación principal. Tiene un factor de forma más pequeño, que puede ser beneficioso en los diseños restringidos. El paquete proporciona múltiples pines para energía, control y conexión a tierra, asegurando conexiones eléctricas confiables en una amplia gama de aplicaciones.
10.BTS7960B Categoría-Mcontrolador
Los controladores de motor son componentes esenciales en la electrónica moderna, que actúan como el puente entre las señales de control y los motores eléctricos. Su función principal es convertir las señales de control de baja potencia de los microcontroladores u otras fuentes en señales de alta corriente capaces de conducir motores. Esto permite un control preciso sobre la velocidad, la dirección y el par del motor, lo que los hace indispensables en una amplia gama de aplicaciones.
En robótica, los controladores de motor permiten que los robots se muevan con precisión, realizando tareas complejas con facilidad. En la automatización industrial, aseguran el funcionamiento suave de la maquinaria, optimizando la productividad. Los electrodomésticos como lavadoras y ventiladores también dependen de los conductores de motor para un funcionamiento eficiente.
Los controladores de motor avanzados vienen con características como la modulación de ancho de pulso (PWM) para el control de velocidad, la protección incorporada contra la sobrecorriente, la sobrevoltaje y el sobrecalentamiento y la compatibilidad con diferentes tipos de motores, incluidos motores de CC, motores paso a paso y motores de CC sin escobillas.
Entre los controladores de motor notables se encuentra el BTS7960B. Fabricado por Infineon (anteriormente relacionado con los semiconductores de Siemens), el BTS7960B se destaca con su capacidad de manejo de alta corriente, mecanismos de protección integrados y facilidad de uso. Su combinación de un MOSFET del lado alto del canal P, un MOSFET del lado bajo de N y un controlador de controlador en un paquete lo convierte en una opción confiable para aplicaciones donde se requiere un control motor robusto y eficiente, desde proyectos de robótica hasta accionamientos de motor industrial.
11.BTS7960B Fabricante-Semiconductores de Siemens
Los semiconductores de Siemens han logrado logros notables en el campo del conductor del motor. En 2020, Siemens lanzó una unidad basada en GaN como parte de su línea de productos Simatic Micro-Drive. Mediante el uso de transistores de potencia de nitruro de galio (GaN), este impulso aumentó la eficiencia y logró un tiempo de respuesta motor más rápido. El Mini Drive, solo dos centímetros de ancho, no requiere enfriamiento adicional debido a las propiedades de GaN. Siemens también introdujo el estrecho E Simatic ET 200sp Simatic, que utiliza tecnología de semiconductores con MOSFET de carburo de silicio. Ofrece protección de cortocircuito 1000 veces más rápido y es prácticamente libre de desgaste en comparación con las soluciones tradicionales. Esto garantiza una protección óptima para los motores. También neutraliza las corrientes de entrada, reduciendo las corrientes iniciales y el desgaste mecánico. Además, los productos de Siemens como la familia Simatic Micro-Drive y la familia de voltaje extra-bajo, con transistores de energía GaN integrados, cubren una amplia gama de aplicaciones como sistemas de transporte, grúas apiladoras y AGV. Estos logros muestran la innovación y el liderazgo de los semiconductores de Siemens para mejorar el rendimiento del conductor del motor, la eficiencia y la confiabilidad para diversas necesidades industriales.
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