ما هو برنامج تشغيل المحرك BTS7960؟: دليل شامل

BTS7960B+BOM

الBTS7960 عبارة عن محرك IC ذو نصف جسر عالي التيار. فهو يدمج MOSFET ذو الجانب العلوي للقناة ap، وMOSFET ذو الجانب المنخفض للقناة n، ومحرك IC في حزمة واحدة. مع ميزات مثل مدخلات المستوى المنطقي، ومعدل التدفق القابل للتعديل، والحماية الشاملة ضد درجة الحرارة الزائدة، والجهد الزائد، والدوائر القصيرة، فإنه يضمن التشغيل الموثوق. فهو قادر على التعامل مع التيارات الكبيرة، ويستخدم على نطاق واسع في الروبوتات، والأتمتة الصناعية، والتحكم في المحركات للأجهزة المنزلية والمركبات الكهربائية.في هذه المقالة، سنغطي المواصفات الأساسية وتكوينات الدبوس وفوائد استخدام BTS7960B، بالإضافة إلى بعض النصائح العملية لتحسين أدائه في حالات الاستخدام المختلفة.

1. ميزات وخصائص BTS7960B

1.1 الميزات الرئيسية

عالية - التعامل مع التيار: باعتباره محرك IC متكامل عالي التيار نصف الجسر، يمكن لـ BTS7960B التعامل مع التيارات الكبيرة، مع مقاومة مسار نموذجية تبلغ 16 م & أوميغا؛ عند 25 درجة مئوية. تسمح هذه المقاومة المنخفضة بنقل الطاقة بكفاءة وتقليل فقدان الطاقة أثناء التشغيل، مما يجعلها مناسبة لقيادة المحركات عالية الطاقة.

قدرة PWM: يدعم تعديل عرض النبض (PWM) حتى 25 كيلو هرتز، بالإضافة إلى الحركة الحرة النشطة. يتيح التحكم PWM عالي التردد هذا إمكانية الضبط الدقيق لسرعة المحرك، مما يوفر تحكمًا سلسًا ودقيقًا في عمليات المحرك. تساعد ميزة الحركة الحرة النشطة في تقليل ارتفاع الجهد وحماية الدائرة أثناء المراحل الانتقالية للمحرك.

آليات الحماية الشاملة: تم تجهيز BTS7960B بمجموعة من ميزات الحماية. يتميز بإغلاق درجة الحرارة الزائدة مع سلوك المزلاج، الذي يوقف التشغيل على الفور عندما تتجاوز درجة الحرارة عتبة آمنة لمنع الضرر الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة. يعمل قفل الجهد الزائد وإغلاق الجهد المنخفض على حماية الشريحة من ظروف الجهد غير الطبيعية. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يوفر تحديد تيار الوضع المتغير، مما يقلل من تبديد الطاقة في حالة التيار الزائد، مع مستوى تقييد تيار يبلغ 43 أمبير، وحماية من الدائرة القصيرة لضمان سلامة الدائرة والمحرك المتصل.

المنطق - مدخلات المستوى: تتميز دائرة التشغيل بمدخلات على مستوى المنطق، مما يبسط الواجهة مع وحدات التحكم الدقيقة والدوائر المنطقية الرقمية الأخرى. يتيح هذا التوافق سهولة التكامل في مجموعة واسعة من أنظمة التحكم، مما يجعله في متناول المهندسين المبتدئين وذوي الخبرة.

التشخيص وتعديل معدل العدد الكبير: مع تشخيص علم الحالة والقدرة على استشعار التيار، يتيح BTS7960B المراقبة في الوقت الحقيقي لظروف تشغيل المحرك. يمكن للمهندسين اكتشاف المشكلات المحتملة مبكرًا واتخاذ الإجراءات التصحيحية. تساعد معدلات الدوران القابلة للتعديل لمفاتيح الطاقة في تحسين أداء التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)، مما يقلل الضوضاء غير المرغوب فيها في النظام.

1.2 الخصائص التقنية

إمدادات الطاقة ونطاق الجهد: يعمل ضمن نطاق جهد يتراوح من 5.5 فولت إلى 27.5 فولت لكل من العرض والحمل. نطاق الجهد الواسع هذا يجعله قابلاً للتكيف مع مصادر الطاقة المختلفة ومتطلبات التطبيقات، بدءًا من الأجهزة التي تعمل بالبطاريات وحتى مصادر الطاقة الصناعية.

نطاق درجة الحرارة: يمكن أن يعمل BTS7960B بشكل موثوق في نطاق درجات الحرارة من - 40 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية، مما يسمح باستخدامه في ظروف بيئية متنوعة، بما في ذلك الإعدادات الصناعية القاسية والتطبيقات الخارجية.

المواصفات الحالية: يبلغ الحد الأقصى لتيار الإخراج 60 أمبير، مع تيار إخراج لكل قناة 40 أمبير. يبلغ التيار الهادئ 7 أمبير منخفضًا عند 25 درجة مئوية، مما يساهم في كفاءة الطاقة عندما لا يعمل المحرك بشكل نشط.

2. تكوين الرمز والبصمة والدبوس لـ BTS7960B

2.1 رمز BTS7960B

2.2 بصمة BTS7960B

2.3 نموذج BTS7960B ثلاثي الأبعاد

2.4 تكوين دبوس BTS7960B

4. اعتبارات تخطيط BTS7960B

التقليل من الحث الضالة: تتميز التيارات العالية في BTS7960B بأوقات تبديل سريعة، ويعد تقليل الحث الشارد في تصميم جسر الطاقة أمرًا ضروريًا. يمكن أن يتسبب الحث الشارد في ارتفاع الجهد الكهربائي والرنين، مما قد يؤدي إلى تلف الشريحة والمكونات الأخرى. لتقليل الحث الشارد، يجب استخدام آثار قصيرة وواسعة لتوصيلات الطاقة، ويجب أن يظل التخطيط مضغوطًا قدر الإمكان.

التأريض: نظرًا لأن BTS7960B لا يحتوي على منافذ طاقة أرضية منفصلة ومنافذ أرضية منطقية، فمن الضروري تقليل الإزاحة بين التوصيل الأرضي للمكونات مثل مقاوم معدل الدوران، ومقاوم الاستشعار الحالي، ودبوس GND. في التكوينات متعددة الشرائح مثل الجسور H أو الجسور B6، يساعد الحفاظ على إزاحة الجهد بين منافذ GND للأجهزة المختلفة إلى الحد الأدنى في الحفاظ على التشغيل المستقر وتقليل الضوضاء.

وضع مكثف: استخدام المكثفات الخزفية من VS إلى GND بالقرب من كل جهاز يوفر مسارًا منخفض الحث للتيار إلى مرحلة التبديل. عادةً ما تكون قيمة المكثف التي تبلغ حوالي 470 nF مناسبة. تساعد هذه المكثفات في تقليل الضوضاء والارتداد الأرضي، مما يضمن إمداد طاقة ثابتًا للرقاقة.

حماية المدخلات: يجب حماية المدخلات الرقمية لجهاز BTS7960B من التيارات الزائدة الناجمة عن ارتفاع الجهد المستحث. المقاومات المتسلسلة في نطاق 10 كيلو وأوميغا؛ يمكن استخدامها للحد من التيار وحماية دبابيس الإدخال من التلف.

5. أين وكيف يتم استخدام BTS7960B؟

5.1 أين يمكن استخدام BTS7960B؟

الروبوتات: في الأنظمة الروبوتية، يتم استخدامه للتحكم الدقيق في حركة المحركات. سواء كان روبوت هواية صغير أو روبوت صناعي معقد، فإن BTS7960B يتيح التحكم الدقيق في سرعة المحرك واتجاهه، مما يسمح للروبوت بأداء المهام بدقة.

الأجهزة المنزلية: بالنسبة لمحركات المحركات في الأجهزة المنزلية مثل الغسالات ومكيفات الهواء، يوفر BTS7960B تحكمًا موثوقًا وفعالًا في المحركات. يمكنه التعامل مع الأحمال المختلفة وظروف التشغيل لهذه الأجهزة، مما يضمن التشغيل السلس وكفاءة الطاقة.

الأتمتة الصناعية: في أنظمة الأتمتة الصناعية، يتم استخدام BTS7960B في أنظمة التحكم في المحركات لأحزمة النقل والأذرع الآلية والآلات الأخرى. إن قدرتها على التعامل مع التيار العالي وميزات الحماية تجعلها مناسبة لبيئة التطبيقات الصناعية المتطلبة.

المركبات الكهربائية: في السيارات الكهربائية مثل الدراجات الإلكترونية والدراجات البخارية، يتحكم BTS7960B في المحرك، مما يتيح نقل الطاقة بكفاءة والتسارع السلس. فهو يساعد في تحسين أداء السيارة وإطالة عمر البطارية.

5.2 كيفية استخدام BTS7960B؟

اتصال الدائرة: لاستخدام BTS7960B، يجب توصيله بمصدر طاقة، ووحدة تحكم دقيقة أو دائرة تحكم أخرى، والمحرك. يتم توصيل منافذ إمداد الطاقة (VS وGND) بمصدر الجهد المناسب، ويتم توصيل منافذ التحكم (IN، INH) بمنافذ الخرج الخاصة بالمتحكم الدقيق. يتم بعد ذلك توصيل دبابيس الإخراج (OUT) بالمحرك.

التحكم في PWM: عادةً ما يتم استخدام وحدة التحكم الدقيقة لإنشاء إشارات PWM وإرسالها إلى طرف IN الخاص بـ BTS7960B. من خلال ضبط دورة التشغيل لإشارة PWM، يمكن التحكم في سرعة المحرك. يمكن تغيير اتجاه المحرك عن طريق عكس المستويات المنطقية على دبابيس التحكم.

التهيئة والتكوين: قبل التشغيل، قد يلزم تهيئة BTS7960B. قد يتضمن ذلك ضبط معدل التدفق المناسب عن طريق تكوين مقاوم طرف SR، وتمكين أو تعطيل ميزات حماية معينة إن أمكن، والتأكد من أن إشارات الإدخال تقع ضمن نطاق الجهد المحدد.

6. تطبيقات BTS7960B

6.1 التحكم في حركة الروبوت

6.2 محركات الأقراص للأجهزة المنزلية

6.3 أنظمة التحكم في المحركات في الأتمتة الصناعية

6.4 التحكم في المحركات للسيارات الكهربائية

7. إيجابيات وسلبيات BTS7960B

7.1 المزايا

الحماية الشاملة: ميزات الحماية الشاملة لـ BTS7960B، بما في ذلك درجة الحرارة الزائدة، والجهد الزائد، والجهد المنخفض، والتيار الزائد، وحماية الدائرة القصيرة، تجعلها موثوقة للغاية. تعمل هذه الضمانات على حماية الشريحة والمحرك والدائرة بأكملها من التلف، مما يقلل من مخاطر فشل النظام والإصلاحات المكلفة.

سهولة الاستخدام: بفضل مدخلاته ذات المستوى المنطقي والواجهة البسيطة، من السهل دمج BTS7960B في أنظمة التحكم المختلفة. فهو لا يتطلب سوى عدد قليل من المكونات الطرفية، مما يبسط عملية تصميم الدوائر ويقلل من التعقيد العام للنظام.

كفاءة عالية: تساهم المقاومة المنخفضة ونقل الطاقة الفعال لـ BTS7960B في قيادة المحرك بكفاءة عالية. يؤدي هذا إلى تقليل استهلاك الطاقة، وهو أمر مفيد لكل من الأجهزة التي تعمل بالبطارية والتطبيقات التي تستهلك الطاقة.

التكامل العالي: من خلال دمج وظائف متعددة مثل محرك المحرك والحماية والتحكم في شريحة واحدة، يعمل BTS7960B على تبسيط التصميم العام للنظام. يعمل هذا المستوى العالي من التكامل أيضًا على تحسين موثوقية النظام عن طريق تقليل عدد التوصيلات البينية ونقاط الفشل المحتملة.

7.2 العيوب

تكلفة أعلى: بالمقارنة مع بعض مكونات محرك المحرك الأخرى، فإن BTS7960B لديه تكلفة أعلى نسبيًا. يمكن أن يكون هذا عاملاً مهمًا في المشاريع ذات الميزانيات المحدودة، مما قد يحد من استخدامه في التطبيقات الحساسة للتكلفة.

متطلبات التصميم المعقدة: يتطلب تصميم نظام المحرك باستخدام BTS7960B دراسة متأنية لعوامل مختلفة مثل حدود التيار والجهد، وقيم المقاوم والمكثف، وتخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور. قد يكون ضمان التصميم المناسب لتلبية جميع المتطلبات أمرًا صعبًا، خاصة بالنسبة للمهندسين ذوي الخبرة المحدودة، وقد يتطلب وقتًا وجهدًا إضافيين للاختبار والتحسين.

8. كيفية تحسين شريحة BTS7960B؟

8.1 اختيار المحرك المعقول

8.2 تصميم معزز لتبديد الحرارة

8.3 دائرة القيادة المحسنة

8.4 التحكم المناسب في PWM

8.5 الاختيار الأمثل للمقاوم

9. خيارات التعبئة والتغليف المختلفة لـ BTS7960B

TO - 263 - 7 حزمة: تُستخدم هذه الحزمة بشكل شائع في التطبيقات عالية الطاقة حيث يتطلب تبديد الحرارة بكفاءة. يسمح تصميمها بنقل الحرارة بشكل أفضل إلى المشتت الحراري، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات حيث من المتوقع أن تتعامل الشريحة مع التيارات العالية وتولد حرارة كبيرة. تم تحسين تخطيط الدبوس لحزمة TO - 263 - 7 لسهولة اللحام والاتصال بلوحة PCB.

TO - 252 - 15 حزمة: تعتبر الحزمة TO - 252 - 15 أكثر ملاءمة لتطبيقات الطاقة للأغراض العامة حيث لا يكون التبريد المكثف هو الاهتمام الرئيسي. يتميز بعامل شكل أصغر، والذي يمكن أن يكون مفيدًا في التصميمات ذات المساحة المحدودة. توفر الحزمة دبابيس متعددة للطاقة والتحكم والتأريض، مما يضمن توصيلات كهربائية موثوقة في مجموعة واسعة من التطبيقات.

10.فئة BTS7960B-Mسائق أوتور

تعد محركات المحركات مكونات أساسية في الإلكترونيات الحديثة، حيث تعمل كجسر بين إشارات التحكم والمحركات الكهربائية. وتتمثل وظيفتها الأساسية في تحويل إشارات التحكم منخفضة الطاقة من وحدات التحكم الدقيقة أو مصادر أخرى إلى إشارات عالية التيار قادرة على قيادة المحركات. وهذا يتيح التحكم الدقيق في سرعة المحرك واتجاهه وعزم دورانه، مما يجعلها لا غنى عنها في مجموعة واسعة من التطبيقات.
في علم الروبوتات، تسمح محركات السيارات للروبوتات بالتحرك بدقة، وأداء المهام المعقدة بسهولة. وفي الأتمتة الصناعية، فإنها تضمن التشغيل السلس للآلات، مما يؤدي إلى تحسين الإنتاجية. تعتمد الأجهزة المنزلية مثل الغسالات والمراوح أيضًا على محركات المحركات لضمان الأداء الفعال.
تأتي محركات المحركات المتقدمة مزودة بميزات مثل تعديل عرض النبض (PWM) للتحكم في السرعة، والحماية المضمنة ضد التيار الزائد، والجهد الزائد، وارتفاع درجة الحرارة، والتوافق مع أنواع المحركات المختلفة، بما في ذلك محركات التيار المستمر، ومحركات السائر، ومحركات التيار المستمر بدون فرش.
من بين محركات السيارات البارزة BTS7960B. تم تصنيع BTS7960B بواسطة شركة Infineon (التي كانت مرتبطة سابقًا بشركة Siemens Semiconductors)، وتتميز بقدرتها على التعامل مع التيار العالي، وآليات الحماية المتكاملة، وسهولة الاستخدام. إن الجمع بين MOSFET عالي الجانب للقناة p، وMOSFET منخفض الجانب للقناة n، ومحرك IC في حزمة واحدة، يجعله خيارًا موثوقًا للتطبيقات التي تتطلب تحكمًا قويًا وفعالًا في المحركات، بدءًا من مشاريع الروبوتات وحتى محركات المحركات الصناعية.

11.BTS7960B الشركة المصنعة-سيمنز لأشباه الموصلات

حققت شركة Siemens Semiconductors إنجازات ملحوظة في مجال قيادة السيارات. في عام 2020، أصدرت شركة Siemens محركًا يعتمد على GaN كجزء من خط إنتاج Simatic Micro-Drive الخاص بها. باستخدام ترانزستورات طاقة نيتريد الغاليوم (GaN)، زاد هذا المحرك من الكفاءة وحقق وقت استجابة أسرع للمحرك. لا يتطلب محرك الأقراص الصغير، الذي يبلغ عرضه سنتيمترين فقط، أي تبريد إضافي نظرًا لخصائص GaN. كما قدمت سيمنز أيضًا جهاز التشغيل الإلكتروني الإلكتروني بالكامل Simatic ET 200sp e-starter، والذي يستخدم تكنولوجيا أشباه الموصلات مع دوائر MOSFET من كربيد السيليكون. إنه يوفر حماية من ماس كهربائى أسرع 1000 مرة وهو خالي من التآكل تقريبًا مقارنة بالحلول التقليدية. وهذا يضمن الحماية المثلى للمحركات. كما أنه يحيد تيارات التدفق، مما يقلل من تيارات البدء والتآكل الميكانيكي. علاوة على ذلك، فإن منتجات سيمنز مثل عائلة Simatic Micro-Drive للسلامة والجهد المنخفض للغاية، مع ترانزستورات طاقة GaN المدمجة، تغطي نطاقًا واسعًا من التطبيقات مثل أنظمة النقل، ورافعات التكديس، ومركبات AGV. تُظهر هذه الإنجازات ابتكار شركة Siemens Semiconductors وقيادتها في تعزيز أداء سائقي السيارات وكفاءتهم وموثوقيتهم لتلبية الاحتياجات الصناعية المتنوعة.

المنتجات الأكثر مبيعًا من SIC

71421LA55J8                   UPD44165184BF5-E40-EQ3-A              SST39VF800A-70-4C-B3KE           IS66WV1M16DBLL-55BLI-TR      AS4C32M16SB-7BIN          W25Q16FWSNIG

AS7C34098A-20JIN     752369-581-ج                                       W957D6HBCX7I تي آر                             IS61LPS12836EC-200B3LI        MX25L12875FMI-10G             QG82915PL

معلومات المنتج منسيك للإلكترونيات المحدودة. إذا كنت مهتمًا بالمنتج أو كنت بحاجة إلى معلمات المنتج، فيمكنك الاتصال بنا عبر الإنترنت في أي وقت أو إرسال بريد إلكتروني إلينا: sales@sic-chip.com.