【導讀】隨著空調(diào)、冰箱、洗衣機、電風扇、工業(yè)用泵越來越多地采用BLDC電機，高能效AC-DC電源方案技術領導廠商PI也坐不住了，最近發(fā)布了效率達98.5%的高壓BLDC電機驅(qū)動器，成功切入這一大批量而且高增長應用市場。

無刷直流電機（BLDC）因其運轉(zhuǎn)噪音小和可靠性高而備受市場青睞，根據(jù)權威市場研究公司IHS最近發(fā)布的主要家用電器全球市場需求報告，從2018年到2023年，電風扇、冰箱/冰柜、洗衣機、空調(diào)、工業(yè)用泵對BLDC（無刷電機）的需求量年復合增長率分別高達20%、17%、11%、8%和15%，可以說呈現(xiàn)全面增長態(tài)勢。

面對這一需求勃發(fā)的高增長應用市場，全球高能效AC-DC電源解決方案領導廠商PI（Power Integrations）也坐不住了，憑借其擅長的功率開關技術，從BLDC驅(qū)動角度切入這一市場，最近成功向市場發(fā)布了效率達98.5%的高壓BLDC電機驅(qū)動器。

這一集成了半橋臂電路的BLDC電機驅(qū)動器BridgeSwitch集成了高效600V功率FREDFET，具有全面的保護和監(jiān)控特性，包括過流、過壓、欠壓、過溫，散熱均分于各器件封裝，無需散熱片，特別適合于30-300W的無刷直流電機逆變器驅(qū)動應用。

PI資深技術培訓經(jīng)理閻金光說：“BridgeSwitch產(chǎn)品系列采用了PI獨有的自供電方式來降低系統(tǒng)元件數(shù)目，對于一個輸入功率260W的應用來說，它可以把BLDC逆變器效率提升1.5%，節(jié)省3.9W功耗，可以幫助客戶滿足各種全球范圍的節(jié)能標準。”

BridgeSwitch電機驅(qū)動器IC產(chǎn)品系列內(nèi)部集成了兩個性能加強的FREDFET（具有快恢復外延型二極管的場效應晶體管）分別用于半橋電路的上管和下管，且具有無損耗的電流檢測功能，可使300W以內(nèi)的無刷直流(BLDC)電機驅(qū)動器應用中的逆變器轉(zhuǎn)換效率達到98.5%。IHB驅(qū)動器所提供的優(yōu)異效率和分布式散熱方法可省去散熱片，有助于降低系統(tǒng)成本和重量。

由于具有集成無損耗電流檢測、總線電壓檢測和系統(tǒng)級過溫檢測等特性，因此該器件系列非常適合家電中的BLDC電機驅(qū)動應用。BridgeSwitch器件適合冰箱壓縮機、暖通空調(diào)系統(tǒng)風扇以及其他家用和輕型商用泵、風扇和風機。

BridgeSwitch IC中所使用的600V FREDFET集成了快速超軟恢復體二極管，這有助于大幅降低開關損耗和減少噪聲的產(chǎn)生，從而簡化系統(tǒng)級EMC設計。這款新的高壓自供電半橋電機驅(qū)動器IC還具有內(nèi)置的器件保護和系統(tǒng)監(jiān)測特性，同時具備一個可靠的單線接口用以進行工作狀態(tài)的更新，在電機微處理器和多達三個BridgeSwitch器件之間進行通信。

每個BridgeSwitch器件的上管和下管限流點都可以單獨進行設定，這樣無需微處理器及相關外圍電路在電機繞組開路或短路情況下提供整個系統(tǒng)的保護。集成的無損耗電流監(jiān)測特性可提供基于硬件的電機故障保護，有助于簡化電機故障保護機制，從而滿足IEC60335-1和IEC60730-1要求。

PI高級產(chǎn)品營銷經(jīng)理CrisTIan Ionescu-Catrina表示：“我們重新審視了迅猛增長的BLDC市場所面臨的挑戰(zhàn)，以及全球范圍內(nèi)日益嚴格的節(jié)能標準和法規(guī)，于是推出了既可實現(xiàn)能源和空間節(jié)省，又能精簡BOM的創(chuàng)新解決方案。新方案不僅能輕松符合安全標準，還能簡化電路和縮短開發(fā)時間?！?/p>

BridgeSwitch器件的其他特性包括高達20kHz的PWM工作頻率，同時還提供反映精確、實時FREDFET漏極電流大小的小信號輸出，其幅值與電機繞組的正向電流成鏡像關系。其安全特性包括兩級器件過溫檢測、下管和上管逐周期電流限流以及直流總線過壓和欠壓保護及報告。

BridgeSwitch器件可兼容所有常見的控制算法–磁場定向控制(FOC)、正弦控制以及提供有傳感器和無傳感器檢測的梯形控制算法，關于這三種控制模式請參見參考設計DER-654、DER-653和DER-749。BridgeSwitch采用薄型表面貼裝式InSOP-24C封裝，其爬電距離大于3.2mm，可通過兩個裸焊盤實現(xiàn)使用PCB進行散熱。

BridgeSwitch IC樣品現(xiàn)已開始供貨，1萬片訂貨量的參考單價為每片1.69美元。

閻金光指出：“BridgeSwitch是無需散熱器的高效無刷直流電機驅(qū)動解決方案，適用于任何類型無刷直流電機和控制算法，而且其獨特的硬件方式實現(xiàn)的故障管理可以有效縮短軟件認證周期?！?/p>

PI是高壓電源轉(zhuǎn)換領域半導體技術的知名創(chuàng)新者。該公司的產(chǎn)品是清潔能源生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的關鍵組成部分，可實現(xiàn)新能源發(fā)電以及毫瓦級至兆瓦級應用中電能的有效傳輸和消耗。

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