基于onsemi产品的直流无刷电机（BLDC）驱动器方案

基于onsemi产品的直流无刷电机（BLDC）驱动器方案

2022年10月11日，致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下世平推出基于安森美（onsemi）NCP81075 MOSFET驱动器和运算放大器的直流无刷电机（BLDC）驱动器方案。

图示1-大联大世平基于onsemi产品的直流无刷电机（BLDC）驱动器方案的展示板图

随着应用智能化趋势日益显著，无刷直流电机的高能效、长寿命等优势逐渐被市场认知，并广泛运用在各种领域之中。据相关统计显示，近几年无刷直流电机行业收入逐年增加，电机市场以交流电机、有刷直流电机为主的格局正在被无刷直流电机所打破。在这种趋势下，大联大世平基于onsemi NCP81075 MOSFET驱动器和运算放大器推出了直流无刷电机（BLDC）驱动器方案，可广泛应用于空调外机和自动化制造中。

图示2-大联大世平基于onsemi产品的直流无刷电机（BLDC）驱动器方案的场景应用图

本方案采用NCP81075来做直流无刷电机的驱动元件，NCP81075是一款高性能的双MOSFET栅极驱动器，其能够承受的最高电压可达180V，非常适用于在高电压下运行的MOSFET/IGBT驱动应用。器件内部集成了驱动IC和片上自举二极管，消除了外部离散二极管的需要。并且该器件的Low-side和High-side端可以独立控制，在彼此的开启和关闭之间匹配了4ns的延迟时间。此外，NCP81075也提供独立的欠电压锁定保护机制，当驱动电压低于特定阈值电压时，Low-side和High-side端驱动器会强制输出低电平以保护电路。

除了NCP81075外，本方案还应用了NCS20166和NCS21911运算放大器。其中，NCS20166用来监测电流，其具有轨对轨的输入和输出能力，以及10MHz频带宽度。这种低静态电流、低噪声放大器经过微调，可为电路提供极低的输入偏移电压。NCS21911是高精度运算放大器，具有低输入偏移电压以及极低的零点漂移特性。

图示3-大联大世平基于onsemi产品的直流无刷电机（BLDC）驱动器方案的方块图

得益于这些高效能器件，此直流无刷电机（BLDC）驱动器方案可提供高达1KW的应用功率，为电机系统带来高效能和可靠性的同时，紧凑电机设计，是广大电机工程师的理想选择。

核心技术优势：

NCP81075

• 在高端和低端驱动两个N沟道MOSFET配置；
• 浮动顶部驱动器可承受高达180V的升压电压；
• 开关频率高达1MHz；
• 20ns传播延迟时间；
• UVLO保护；
• 规定温度范围为-40℃至140℃。

NCS21911

• 输入偏移电压：最大±25μV；
• 零漂移偏移电压：最大±0.085V/℃；
• 单位频宽：2MHz；
• 操作电压：4~36V。

NCS20166 

• 输入偏移电压：最大550μV（Vs=5V）；
• 单位频宽：10MHz；
• 操作电压：3~5.5V；
• 轨对轨输入和输出。

方案规格：

• 输入纹波：2.6V（@1200W）；
• 自举纹波：2800mV（@1200W）；
• 最大温度：73℃；
• OCP限制（HW）：45A；
• 测试速度：3000RPM；
• PWM频率：20KHz（@1200W Load）；
• 最大功率：1200W（功率级输出）；
• 测试电压：96V。