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        H型橋式電機驅(qū)動器電路

        作者: 時間:2006-05-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

        以前,如果表面安裝產(chǎn)品設(shè)計師需要高于幾百毫安電流的話,就不得不采用體積較大的穿孔器件就是價格較高的SOT89,SOT223和D-PAK封裝的表面安裝晶體管。

        本文引用地址:http://www.antipu.com.cn/article/244603.htm

        隨著Zetex FMMT718和FMMT719系列NPN,PNP雙極晶體管的推出,SOT23封裝器件也可以驅(qū)動峰值電流達到6A,工作電流達到2.5A的負載了。

        這些SuperSOT器件具有很多優(yōu)點,例如顯著提高電路效率,節(jié)省器件數(shù)量和空間,提高可靠性??梢哉f,這些最先進器件的性能超過了現(xiàn)有的所有SOT23器件和許多SOT89及SOT223器件。

        FMMT618/718主要參數(shù)見表1。

        表1 NPN和PNPSuperSOT 系列的主要參數(shù)

        SuperSOT 系列
        極性 NPN PNP
          FMMT618 FMMT619 FMMT424 FMMT625 FMMT718 FMMT720 FMMT722 FMMT23
        BVCEO 20V 50V 125V 150V 20V 40V 70V 100V
        IcCONT 2.5A 2A 1A 1A 1.5A 1.5A 1.5A 1A
        IcMAX 6A 6A 3A 3A 6A 4A 3A 2.5A
        hFE 450 450 450 450 450 450 450 450
        典型hFE@Ic 360
        2A
        225
        2A
        140
        1A
        45
        1A
        230
        1.5A
        290
        1A
        275
        1A
        250
        1A
        典型VCE(sat)@Ic 130mV
        2.5A
        150mV
        2A
        165mV
        1A
        180mV
        1A
        145mV
        1.5A
        245mV
        1.5A
        140mV
        1A
        210mV
        1A
        Ptot 625mW 625mW 625mW 625mW 625mW 625mW 625mW 625mW

        測試環(huán)境:15×15×0.6mm 陶瓷表面

        首先注意到的是這些SOT23晶體管可以用于625mW--大致為標準SOT23封裝產(chǎn)品的2倍。實現(xiàn)這種功耗水平的方法是使用一種專門設(shè)計的條帶。這樣在給定功耗條件下,Zetex的SuperSOT管芯將比任何其他的SOT23器件的溫度要低,既提高了可靠性,又可以節(jié)省PCB面積。

        第二,器件的飽和壓降BVCEO低于目前市場上的任何SOT23器件和很多其他廠商的SOT89和SOT223器件。這意味著在開關(guān)電路中可以降低功耗,同樣也提高了可靠性和節(jié)省PCB面積。

        這些特性以及高的值hFE和開關(guān)速度,似的這個系列成為理想的開關(guān)器件,如DC-DC轉(zhuǎn)換,電機驅(qū)動、照明驅(qū)動、顯示驅(qū)動、電源開關(guān)緩沖器等等。這些晶體管同時也適合于各種線形應(yīng)用場合,因為SuperSOT設(shè)計獲得的低基級電阻導(dǎo)致優(yōu)異的低噪聲性能。下面介紹采用此種器件的H型橋式電機驅(qū)動電路。

        H型橋式驅(qū)動器有著廣泛的應(yīng)用,如磁盤驅(qū)動、點秒機、汽車電子、伺服系統(tǒng)、玩具等等。這種驅(qū)動器在單電源情況下可以提供雙向輸出--由邏輯IC或微控制器進行控制。綜通常使用2個NPN和2個PNP晶體管。所有晶體管都是發(fā)射極接地(見圖1)。如果接通一個NPN晶體管和對角線的PNP晶體管(比舅NPN1和PNP1),則實際上所有的上加電壓都將加到電機負載上。接通另一對晶體管則使負載上的電壓方向相反。H型橋式晶體管常常要求附加的集電極-發(fā)射極保護二極管,以防止負載電機可能產(chǎn)生的瞬態(tài)電流和反饋電流損壞晶體管。

        在電池供電的情況中,關(guān)鍵是使電源電壓盡可能全部通過負載,以使通過提高效率和使最低可用電壓減小來延長電池壽命,圖2所示的橋式電路可以提供1.5A的負載電流。通過基極電阻就可以很容易的調(diào)整電流(對PNP,將IB設(shè)定到最大電流的1/50,對NPN管IB設(shè)定為1/100)。電流為1.5A時,無論NPN或PNP管的飽和壓降都僅為0.3V,電流更小時,飽和壓降將再將低一半。

        通過低飽和損耗和低基極驅(qū)動電平,F(xiàn)MMT618/718可以提高電機的性能和壽命。因為它們的反負hFE足夠高,能夠?qū)ǚ答侂娏骱退矐B(tài)電流,通常不通需要并聯(lián)保護二極管。使用體積小的SOT23封裝和少的器件數(shù)量意味著減少PCB的面積和降低成本。

        對工作電壓較高的電機,控制邏輯電路很少能夠直接驅(qū)動PNP晶體管。在圖3所示的電路中加入了一對通用NPN管作為緩沖/驅(qū)動管。當電源電壓增加時,橋路晶體管的hFE變得更加重要,因為基極驅(qū)動損耗與電源電壓有關(guān)。FMMT618/718的hFE值較高,因而可以使損耗達到最小并節(jié)省PCB空間和成本。

        以上兩個H型橋式電路都可以由邏輯電路直接驅(qū)動,雖然在負載為1.5A時,圖2電路要求邏輯電路的輸出較高(能夠達到30mA)。如果邏輯電路無法做到這一點,使用圖3所示電路提供的解決方案不僅比較經(jīng)濟,性能也超過了多數(shù)SOT89方案和許多SOT223器件組成的電路。



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