東芝推出可適應廣泛應用的3相閘極驅動電路IC

為電動工具、清潔設備、工業機器人等設備中使用的3相直流無刷馬達提供支持
Toshiba Releases Three-Phase Gate Driver ICs that Can Accommodate a Wide Range of Applications

東芝電子元件及儲存裝置株式會社(簡稱「東芝」 )現針對消費設備及工業設備中使用的3相直流無刷電機,推出了四款TB67Z83xxFTG系列3相閘極驅動電路IC及四款TB67Z85xxFTG系列3相柵極驅動電路IC 。新產品與用作電機控制器的微控制器以及MOSFET相結合後,可驅動適合多種應用的直流無刷電機,從而提供可滿足實際應用需求的整體解決方案。

新產品整合3相上臂和下臂MOSFET的驅動電路。對於外部MOSFET的閘極驅動電流,其灌電流(sink current)的設定範圍為10 mA至1 A [1] (峰值),拉電流的設定範圍為20 mA至2 A [1] (峰值)。 VM供電電壓[2]適用於8至75 V的較寬工作範圍, VDRAIN電壓[3]適用於6至75 V的較寬工作範圍。這兩種電壓均適合電動工具、清潔設備、工業機器人等多種應用。此外,產品的最大供電電流(待機)僅為1 μA ,因此滿足電池驅動應用實現低耗電量並延長待機時間。同時,產品內建有多種保護功能,可提高系統的可靠性。新產品不僅能為裝置本身提供欠壓鎖定( UVLO )和熱關斷電路等保護功能,其閘極驅動電壓故障偵測功能和過電流偵測功能也能保護外部MOSFET 。

這四款新產品「TB67Z833SFTG 、 TB67Z833HFTG 、 TB67Z853SFTG和TB67Z853HFTG」均內建三聲道放大器可用於馬達電流取樣訊號放大,減少了外部元件數量,因此可節省電路板上的空間。
另外四款產品「TB67Z830SFTG 、 TB67Z830HFTG 、 TB67Z850SFTG和TB67Z850HFTG」沒有內建放大器,滿足客戶多樣的應用需求。

東芝將繼續開發適合各種應用的產品,並致力於提供有助於簡化設計、減少電路板面積和降低總成本的整體解決方案。

註:
[1]環境溫度和供電電壓等工作條件會限制實際可用的驅動電流值。
[2]IC的供電電壓
[3]馬達的供電電壓

Figure 1. Configuration block diagram
圖1:結構方框圖

應用

  • 無線電動工具
  • 無線清潔設備
  • 機器人
  • 泵浦
  • 風扇
  • 鼓風機等

特性

  1. 為3相直流無刷馬達提供整體解決方案
  2. 寬工作範圍
    ・VM供電電壓:8至75 V
    ・VDRAIN 電壓:6至75 V
    ・外部MOSFET的閘極驅動電流:拉電流10 mA至1 A(峰值),灌電流20 mA至2 A(峰值)
  3. 內建的各種保護功能:低電壓鎖定(UVLO)、熱關斷電路、閘極驅動電壓故障偵測、過電流保護等。
  4. 低供電電流(待機):I STBY (I VM +I VDRAIN )=1 μA(最大值)

特點說明

1. 為3相直流無刷馬達提供整體解決方案

Figure 2. Configuration block diagram for three-phase brushless DC motors drive
圖2:3相直流無刷馬達驅動的結構方塊圖

現以用作電機控制器的微控制器、閘極驅動電路IC和MOSFET的結構驅動3相直流無刷電機,而東芝產品線先前沒有閘極驅動電路IC 。因此,東芝現推出新型閘極驅動電路IC ,並擴大了其產品線,從而為各種3相直流無刷馬達提供整體解決方案。

2. 寬工作範圍

VM供電電壓( IC供電電壓)適用於8至75 V的較寬工作範圍, VDRAIN電壓(馬達供電電壓)適用於6至75 V的寬工作電壓範圍。此外,對於外部MOSFET的閘極驅動電流,其灌電流(sink current)的設定範圍為10 mA至1 A (峰值),拉電流的設定範圍為20 mA至2 A (峰值)。
新產品適用於電動工具、清潔設備、工業機器人等各種應用。

3. 內建的各種保護功能

Fig. 3 Various protection functions
圖3:多種保護功能

新產品不僅能為裝置本身提供低電壓鎖定( UVLO )和過熱關斷電路等保護功能,其閘極驅動電壓故障偵測功能和過電流偵測功能也能保護外部MOSFET 。這有助於提高系統的可靠性。

4. 低供電電流(待機)

在待機模式下,新產品可維持I STBY ( I VM +I VDRAIN )= 1 μA (最大),因此在電池驅動應用情況下可延長待機時間。

主要規格

(除非另有規定, T a = 25 °C )

裝置型號 TB67Z833
SFTG
TB67Z833
HFTG
TB67Z853
SFTG
TB67Z853
HFTG
TB67Z830
SFTG
TB67Z830
HFTG
TB67Z850
SFTG
TB67Z850
HFTG
規格書 PDF: 1,222KB PDF: 1,222KB PDF: 1,222KB PDF: 1,222KB PDF: 1,222KB PDF: 1,222KB PDF: 1,222KB PDF: 1,222KB
絕對最大額定值 供電電壓 VVM (V) -0.3 至 80
VDRAIN 引腳電壓
VVDR (V)
-0.3 至 80
工作範圍 VM supply voltage
VVM (V)
Ta=-40
to 125°C
8 至 75
VDRAIN voltage
VVDR (V)
6 至 75
穩壓器電壓 (V) 典型值 3.3 5 3.3 5
供電電流(待機) 
ISTBY (IVM+IVDRAIN) (μA)
Tj=-40 至 125°C 最大值 1
介面

串行週邊介面

(SPI)

硬體

串行週邊介面

(SPI)

硬體

串行週邊介面

(SPI)

硬體

串行週邊介面

(SPI)

硬體
電流感應放大器 3個通道 -
封裝 名稱 P-WQFN40-0606-0.50-003 P-VQFN32-0505-0.50-007
尺寸 (mm) 典型值 6.0×6.0 5.0×5.0
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