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BTS7960Bモータードライバーの理解

BTS7960Bモータードライバーは、ロボット工学や産業自動化など、正確なモーター制御を必要とするアプリケーション向けに設計された強力で用途の広いコンポーネントです。Infineonのこのドライバーチップは、高電流ハンドリング、保護回路、パルス幅変調（PWM）サポートなどの高度な機能を統合し、信頼性とパフォーマンスの両方を要求するプロジェクトに理想的な選択肢となっています。この記事では、BTS7960Bを使用することの主要な仕様、PIN構成、および利点、およびさまざまなユースケースでのパフォーマンスを最適化するためのいくつかの実用的なヒントについて説明します。

カタログ

BTS7960Bモータードライバーの理解

BTS7960B Infineonが開発したモータードライバーチップで、ロボット工学とモーター制御システムでよく使用されます。To-263-7パッケージには、7つのピンを備えた単一の出力インターフェイスがあり、Novalithicシリーズの一部です。このチップは、PチャネルハイサイドMOSFET、NチャンネルのローサイドMOSFET、およびドライバーICを統合して、要求の厳しいアプリケーションに適した堅牢な高電流ハーフブリッジ構成を作成します。

垂直MOSテクノロジーで構築されたBTS7960Bは、耐性を減らし、全体的なパフォーマンスを向上させます。チップの設計により、高サイドPチャネルスイッチングでの電荷ポンプの必要性がなくなり、電磁干渉（EMI）の最小化に役立ちます。ロジックレベルの入力で動作し、診断や調整可能なスルーレートなどの機能を提供して、制御と信頼性を向上させます。BTS7960Bには、温度、電圧、および電流の変動を効果的に管理して、さまざまな条件での滑らかな動作を確保する保護ガードも装備されています。

代替品と代替

• BTN7960BAUMA1

• DRV8871

• L298N

• L293D

• L6203

• LMD18200

• TB6612FNG

BTS7960Bのシンボル、フットプリント、ピン構成

BTS7960Bモジュールには7つの異なるピンが装備されており、それぞれがモジュールの操作と全体的な機能を促進するための特定の目的を果たしています。

ピン1（GND）

このピンは地面接続を確立し、電気回路内の安定性を確保します。安全な接地は、電圧の変動を防ぎ、デバイスの一貫した性能を維持するのに役立ちます。

ピン2（in）

このピンは、高またはローサイドスイッチの活性化を制御するために使用されます。これは、回路の動作を調節する上で重要な役割を果たし、正確な信号管理と効果的なスイッチ操作を可能にします。

ピン3（inh）

低く設定すると、このピンはスリープモードをアクティブにして消費電力を削減します。この機能は、電力管理が不可欠なバッテリー駆動のデバイスなど、省エネアプリケーションに有益です。

ピン4、ピン8（アウト）

これらのピンは、出力チャネルとして機能します。これらの出力を通る現在の流れを理解することは、適切な負荷管理を備えた回路を設計し、さまざまなシナリオで信頼できるパフォーマンスを確保するために不可欠です。

ピン5（SR）

このピンは、抵抗器を介して接地に接続して、スルーレートを調整します。スルーレートの制御は、電磁干渉を最小限に抑え、よりスムーズな遷移を達成するのに役立ちます。これは、高速アプリケーションで特に役立ちます。

ピン6（IS）

このピンは、現在のセンシングと診断を担当しています。正確な電流センシングは、リアルタイムの監視を可能にし、メンテナンスと調整に貴重なデータを提供します。これは、デバイスの寿命を延ばすのに役立ちます。

ピン7（vs）

このピンは、モジュールに電力を供給するために必要な電圧を供給します。電子コンポーネントを信頼性を維持し、潜在的なシステムの問題を防ぐためには、安定した準拠の電圧入力が必要です。

技術的なパラメーター

BTS7960Bの特性

ロジックの互換性と温度範囲

BTS7960Bは、最新のロジック回路でうまく機能するロジックベースの入力で設計されているため、さまざまなアプリケーションに適した選択肢となっています。-40°Cから150°Cの範囲の温度で動作し、多様な環境条件で確実に機能することができます。

誘導負荷処理とPWM制御

このデバイスは、誘導負荷を処理し、最大25 kHzのパルス幅変調（PWM）をサポートし、モーター操作を正確に制御できます。この機能は、PWMが効率とパフォーマンスを改善するのに役立つ電気自動車や産業自動化などの用途で特に役立ちます。

保護機能

BTS7960Bには、現在の制限や過剰温度保護など、いくつかの保護機能が含まれています。また、短絡保護と低電圧ロックアウト（UVLO）もあり、その信頼性を高め、複雑なシステムでの損傷を防ぎます。

簡単な統合と柔軟なデザイン

統合されたMOSFETとTO-263-8のようなコンパクトな表面マウントパッケージを使用すると、このデバイスは既存のデザインに簡単に組み込むことができます。そのコンパクトなフォームにより、スペースが限られているアプリケーションに最適であり、パフォーマンスを損なうことなく効率的なエネルギー管理を維持します。

BTS7960Bの長所と短所

利点

BTS7960Bは、さまざまなアプリケーションに適したさまざまな安全機能を提供します。過負荷、温度スパイク、短絡に対する保護を提供し、システム全体の耐久性と信頼性を高めます。その単純な設計には、追加のコンポーネントはほとんど必要ありません。これは、経験豊富なエンジニアと初心者の両方に統合をシンプルにしています。このデバイスのエネルギー効率が高くなると、消費電力の削減に役立ちます。これは、今日の省エネソリューションに焦点を当てていることにますます関連しています。この簡単な統合は、システムの安定性とパフォーマンスの改善にも貢献しているため、さまざまな業界全体で展開するための信頼できる選択肢になります。

短所

その強みにもかかわらず、BTS7960Bにはいくつかの欠点があります。他の同様のコンポーネントと比較して、その高い価格は、予算が限られているプロジェクトの最初の選択肢ではないかもしれません。デバイスのさまざまな機能には、より高い前払い投資が必要です。これは、資金が限られている場合に正当化するのが難しいかもしれません。さらに、最高のパフォーマンスを実現するには、電流、電圧、抵抗の適切なアライメントが必要です。この要件は、設計プロセスに複雑さを加え、デバイスを最大限に活用するためにこれらの要因を十分に理解する必要があります。

BTS7960Bパフォーマンスの強化

適切なモーターの選択

BTS7960Bのパワーと現在の仕様に一致するモーターを選択すると、スムーズな動作を確保し、モーターとドライバーの両方の摩耗を最小限に抑えることができます。負荷特性とアプリケーションの要件を理解することは、情報に基づいた選択を行い、最終的にシステムの信頼性を向上させるのに役立ちます。

熱管理技術の実装

BTS7960Bの高電力需要を考えると、過熱を防ぐために効果的な熱管理が必要です。ヒートシンクまたは冷却メカニズムを追加すると、システムのバランスとパフォーマンスを維持できます。定期的な監視と調整は、安定性をさらに高め、コンポーネントの寿命を延ばすことができます。

ドライバー回路の最適化

ドライバー回路の効率を改善すると、エネルギー消費を減らし、全体的なパフォーマンスを向上させることができます。不必要なエネルギー使用を減らすことは、省エネの目標をサポートしながら、機能を維持するのに役立ちます。日常的なパフォーマンス評価は、微調整と改善の機会を明らかにすることができます。

PWM制御を運動要件に合わせます

PWMコントロールは、モーターの速度と電流を管理するのに役立ちます。最適なパフォーマンスを達成するには、各モーターの特定のニーズに合わせて調整された1〜10kHzの間にPWM周波数を設定することが含まれます。これらの設定をモーター要件に合わせると、特にさまざまな動作条件下でシステムの効率が大幅に向上する可能性があります。

SRピン抵抗の構成の調整

SRピンでの抵抗器の適切な構成は、変換速度を制御し、エネルギー損失を最小限に抑えるために重要です。このセットアップを特定のアプリケーションに合わせて調整するには、さまざまな動作要因を考慮します。経験から描くことで、これらの調整をガイドして、より良いパフォーマンスを実現できます。

BTS7960Bのさまざまなパッケージングオプション

BTS7960Bには、TO-263-7とTO-252-15の2つのパッケージングオプションがあります。それぞれが異なるニーズに応え、アプリケーションに応じて特定の利点を提供します。TO-263-7パッケージは、強力な電力処理と効果的な熱管理を必要とする状況に最適です。その設計は、高出力環境で不可欠な熱の調節に役立ちます。温度が安定性とパフォーマンスに影響を与える可能性のある自動車および産業用途は、このパッケージを好むことがよくあります。サーマルパッドまたはヒートシンクを追加すると、長期的な信頼性がさらに向上する可能性があります。

一方、TO-252-15パッケージは、集中的な冷却要件のない一般的な電力ニーズに最適です。コンパクトなサイズと簡単な統合により、高度な熱管理を必要としない家電やアプリケーションに適しています。回路基板のレイアウトを最適化すると、最小限の冷却測定で効率とパフォーマンスがさらに向上する可能性があります。

どちらのパッケージも、電力、制御、接地のためのピンを備えており、信頼できるパフォーマンスを確保しています。これらのピンを配置すると、戦略的に抵抗が低下し、一貫した機能が維持されます。これらのパッケージをより大きなシステムに組み込む場合、トレースの長さ、インピーダンス、接続などの要因は、全体的なパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。

各パッケージングオプションを使用する方法を効果的に理解することで、設計の選択肢が向上します。テクノロジーのトレンドがサイズが小さく、電力効率が向上するにつれて、これらのパッケージングスタイルは引き続き適応します。このシフトは、革新と設計戦略の新しい可能性を開き、製品開発への将来に焦点を当てたアプローチを促進します。

BTS7960Bの拡張アプリケーション

レイアウトの考慮事項

高電流とより速いスイッチング時間を扱う場合、PCBレイアウトに特別な注意を払う必要があります。パワーブリッジの設計では、高出力スイッチングブリッジの性能に影響を与えるため、野外インダクタンスを最小限に抑えることが不可欠です。BTS7960Bには、パワーグランドとロジックグラウンド用の個別のピンがないため、スルーレート抵抗器、電流センス抵抗器、デバイスの接地ピンなどのコンポーネントの接地接続間のオフセットを最小限に抑えることが重要です。1）。BTS7960BがH-ブリッジまたはB6-ブリッジ構成で使用されている場合、さまざまなデバイスのGNDピン間の電圧オフセットを可能な限り小さいように保つことをお勧めします。

各デバイスの近くでVSからGNDまでセラミックコンデンサを使用すると、低インダクタンスパスを介してスイッチング段階に電流を提供することで、ノイズとグラウンドバウンスが減少します。この目的に適したコンデンサ値は約470 nfです。さらに、誘導電圧スパイクによって引き起こされる過剰な電流からデジタル入力を保護するには、10kΩの範囲の直列抵抗器を使用する必要があります。

BTS7960Bのアプリケーションフィールド

BTS7960Bは、次のような幅広いアプリケーションで使用できます。

•ロボットモーションコントロール

•家電製品のモータードライブ（洗濯機、エアコンなど）

•産業自動化のモーター制御システム

•電気自動車用のモーター制御（Eバイク、スクーターなど）

よくある質問[FAQ]

1。BTS7960Bとは何ですか？

BTS7960Bは、DCモーターとステッピングモーターの両方を制御できるデュアルHブリッジモータードライバーICです。柔軟性とパフォーマンスにより、さまざまなアプリケーションで使用されています。

2。その温度制限は何ですか？

BTS7960Bは、-40°Cから150°Cの温度範囲内で動作し、高性能モーターであろうと厳しい産業環境であろうと、さまざまな環境に適しています。

3。その主な機能は何ですか？

BTS7960Bの主な機能は、正確なモーターコントロールと、バックエレクトロモティブフォース（EMF）に対する保護とともに、負荷の変化に対処する場合でもシステムの安定性を維持するのに役立ちます。

4.一般的にどこで使用されていますか？

BTS7960Bは、電動車両、産業自動化、および正確なモーター制御を必要とするその他のアプリケーションでよく使用されます。その汎用性により、機械設計の効率と革新を強化することを目的としたプロジェクトには、信頼できる選択肢があります。このICを組み込むと、エンジニアリングソリューションの信頼性と適応性の両方を改善できます。