PI凭借效率高达98.5%的驱动器成功切入BLDC市场

【导读】随着空调、冰箱、洗衣机、电风扇、工业用泵越来越多地采用BLDC电机，高能效AC-DC电源方案技术领导厂商PI也坐不住了，最近发布了效率达98.5%的高压BLDC电机驱动器，成功切入这一大批量而且高增长应用市场。

无刷直流电机（BLDC）因其运转噪音小和可靠性高而备受市场青睐，根据权威市场研究公司IHS最近发布的主要家用电器全球市场需求报告，从2018年到2023年，电风扇、冰箱/冰柜、洗衣机、空调、工业用泵对BLDC（无刷电机）的需求量年复合增长率分别高达20%、17%、11%、8%和15%，可以说呈现全面增长态势。

面对这一需求勃发的高增长应用市场，全球高能效AC-DC电源解决方案领导厂商PI（Power Integrations）也坐不住了，凭借其擅长的功率开关技术，从BLDC驱动角度切入这一市场，最近成功向市场发布了效率达98.5%的高压BLDC电机驱动器。

这一集成了半桥臂电路的BLDC电机驱动器BridgeSwitch集成了高效600V功率FREDFET，具有全面的保护和监控特性，包括过流、过压、欠压、过温，散热均分于各器件封装，无需散热片，特别适合于30-300W的无刷直流电机逆变器驱动应用。

PI资深技术培训经理阎金光说：“BridgeSwitch产品系列采用了PI独有的自供电方式来降低系统元件数目，对于一个输入功率260W的应用来说，它可以把BLDC逆变器效率提升1.5%，节省3.9W功耗，可以帮助客户满足各种全球范围的节能标准。”

BridgeSwitch电机驱动器IC产品系列内部集成了两个性能加强的FREDFET（具有快恢复外延型二极管的场效应晶体管）分别用于半桥电路的上管和下管，且具有无损耗的电流检测功能，可使300W以内的无刷直流(BLDC)电机驱动器应用中的逆变器转换效率达到98.5%。IHB驱动器所提供的优异效率和分布式散热方法可省去散热片，有助于降低系统成本和重量。

由于具有集成无损耗电流检测、总线电压检测和系统级过温检测等特性，因此该器件系列非常适合家电中的BLDC电机驱动应用。BridgeSwitch器件适合冰箱压缩机、暖通空调系统风扇以及其他家用和轻型商用泵、风扇和风机。

BridgeSwitch IC中所使用的600V FREDFET集成了快速超软恢复体二极管，这有助于大幅降低开关损耗和减少噪声的产生，从而简化系统级EMC设计。这款新的高压自供电半桥电机驱动器IC还具有内置的器件保护和系统监测特性，同时具备一个可靠的单线接口用以进行工作状态的更新，在电机微处理器和多达三个BridgeSwitch器件之间进行通信。

每个BridgeSwitch器件的上管和下管限流点都可以单独进行设定，这样无需微处理器及相关外围电路在电机绕组开路或短路情况下提供整个系统的保护。集成的无损耗电流监测特性可提供基于硬件的电机故障保护，有助于简化电机故障保护机制，从而满足IEC60335-1和IEC60730-1要求。

PI高级产品营销经理Cristian Ionescu-Catrina表示：“我们重新审视了迅猛增长的BLDC市场所面临的挑战，以及全球范围内日益严格的节能标准和法规，于是推出了既可实现能源和空间节省，又能精简BOM的创新解决方案。新方案不仅能轻松符合安全标准，还能简化电路和缩短开发时间。”

BridgeSwitch器件的其他特性包括高达20kHz的PWM工作频率，同时还提供反映精确、实时FREDFET漏极电流大小的小信号输出，其幅值与电机绕组的正向电流成镜像关系。其安全特性包括两级器件过温检测、下管和上管逐周期电流限流以及直流总线过压和欠压保护及报告。

BridgeSwitch器件可兼容所有常见的控制算法–磁场定向控制(FOC)、正弦控制以及提供有传感器和无传感器检测的梯形控制算法，关于这三种控制模式请参见参考设计DER-654、DER-653和DER-749。BridgeSwitch采用薄型表面贴装式InSOP-24C封装，其爬电距离大于3.2mm，可通过两个裸焊盘实现使用PCB进行散热。

BridgeSwitch IC样品现已开始供货，1万片订货量的参考单价为每片1.69美元。

阎金光指出：“BridgeSwitch是无需散热器的高效无刷直流电机驱动解决方案，适用于任何类型无刷直流电机和控制算法，而且其独特的硬件方式实现的故障管理可以有效缩短软件认证周期。”

PI是高压电源转换领域半导体技术的知名创新者。该公司的产品是清洁能源生态系统内的关键组成部分，可实现新能源发电以及毫瓦级至兆瓦级应用中电能的有效传输和消耗。

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