【应用方案】安森美NCP81075 MOSFET 驱动 OPA BLDC无刷BLDC驱动器

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【应用方案】安森美NCP81075 MOSFET 驱动 current sense OPA应用于1KW 直流无刷BLDC马达驱动器

方案介绍

本方案使用NCP81075来做直流无刷马达的驱动元件，达到1KW应用功率。其中NCP81075是一款高性能的双MOSFET栅极驱动器，用于打开和关闭功率器件(MOSFET/IGBT)。栅极驱动器将功率元件的栅极充电到导通电压 Vge (on)，或驱动电路对栅极放电 直到最后的关闭电压 Vge（off）。NCP81075在内部使用了自举二极体，借此减少了外部所须外加之独立二极体。Low-side和High-side可以独立控制，并在彼此的开启和关闭之间匹配了 4 ns的延迟时间。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。该栅极驱动器承受电压可高达180V，非常适用于在高电压下运行的MOSFET/IGBT驱动应用。此栅极驱动器也适用于高电压降压应用、隔离电源、或是太阳能优化器和太阳能逆变器等等应用范围。NCP81075采用了三种封装 SO-8/ DFN-10 和DFN 封装，可以提供不同需求来做选择。并符合温度在 -40C 至 140C 范围内之各种应用。

方案中也应用了运算方大器来监测电流，其中NCS20166 具有rail to rail的输入和输出能力,以及 10 MHz 频带宽度。这种低静态电流、低噪声放大器经过微调，可提供很低的输入偏移电压(input offset)。该运算放大器的工作电源电压范围为 3.0 V 至 5.5 V。工作温度范围在 -40 C 至 +125 C 范围内。

另一颗运算放大器NCS21911 是高精度运算放大器具有低输入偏移电压(input offset)以及极低的Zero−Drift特性 (±0.085μV/°C max)。这个运算放大器有较宽的工作范围，可以支援 4 V 至 36 V 的宽电源应用，且具有较低的静态电流(570μA max)。该NCS2191x系列也有其他封装方式，有单通道 NCS21911、双通道 NCS21912 和四通道 NCS21914。 所有版本均可满足在−40°C 至+125°C 的温度范围内工作。

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►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 180 V 的升压电压.

• 开关频率高达 1 MHz.

• 20 ns 传播延迟时间.

• UVLO 保护.

• 规定温度范围为 -40°C 至 140°C

NCS21911

• 输入偏移电压：最大±25μV .

• 零漂移偏移电压：最大±0.085 V/°C

• 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

• Rail−to−Rail Input and Output

►方案规格

 Input Ripple          :2.6V    (@ 1200W)

 Bootstrap Ripple    :2800mV (@ 1200W)

 Max Temperature  :73度

 OCP Limit (HW)    :45A

 Test Speed            :3000RPM

 PWM Frequency    :20KHz (@ 1200W Load)

 Max Power            :1200W (Power Stage Output)

 Test Voltage    :96V