Neste post discutimos a folha de dados e a especificação de pinagem do IC STGIPN3H60 da microeletrônica STque talvez seja o IC de driver IGBT trifásico mais fino e inteligente com IGBTs embutidos, classificado para funcionar com barramento de 600 V CC e corrente de até 3 amp, equivalente a quase 1800 VA de potência de manuseio.
CI de driver IGBT trifásico com recursos avançados
Neste site, até agora, discutimos e incorporamos principalmente o IRS2330 (ou 6EDL04I06NT) para implementar um determinado aplicativo de driver trifásico, como um inversor trifásico ou um controlador de motor BLDC, e assumimos que esta é a opção mais fácil usando componentes discretos comuns.
No entanto, com o advento deste novo driver trifásico mais compacto, fino e inteligente IC STGIPN3H60, as contrapartes anteriores parecem bastante desatualizadas, não é surpresa que este novo IC seja intitulado com o nome “SLLIMM”, que significa pequeno moldado inteligente de baixa perda
módulo.
Isso ocorre especialmente porque o novo IC STGIPN3H60 incorpora IGBTs embutidos, permitindo que os projetos de aplicativos se tornem extremamente compactos e sem complicações ao configurar os parâmetros especificados.
Não vamos perder mais tempo e aprender rapidamente as principais características e especificações deste CI de driver trifásico inteligente.
Principais Características Técnicas
1) O dispositivo é um driver em ponte completa IGBT de 3 fases avaliado em 600V, 3 Amp
2) Vem com circuito IGBT trifásico de ponte completa integrado, juntamente com diodos de proteção de roda livre
3) Apresenta um trabalho de baixa interferência eletromagnética
4) Vem com um bloqueio de subtensão e um recurso de desligamento inteligente
5) Oferece um comparador para habilitar proteção contra sobrecarga de corrente e sobrecarga.
6) Inclui um opamp opcional embutido para habilitar um sistema de proteção avançado, se necessário.
5) Possui um diodo de bootstrapping embutido.
Podemos encontrar alguns recursos mais destacados no dispositivo, mas discutiremos apenas os principais recursos acima por meio de suas funções de pinagem, por uma questão de simplicidade.
Áreas de aplicação:
O IC proposto pode ser usado para fazer unidades extremamente eficientes e compactas, conforme mencionado abaixo:
Inversores trifásicos
Controlador de motor BLDC trifásico
quadricópteros de levantamento pesado
ventiladores de teto super eficientes
E-riquixás e bicicletas
em robótica etc.
Descrição da pinagem
A figura acima mostra o diagrama de pinagem do IC STGIPN3H60, que é um IC DIL de 26 pinos, começaremos a explicação do funcionamento da pinagem do lado esquerdo do IC.
Pin#1: É o pino de aterramento do IC e precisa ser conectado ao trilho de alimentação de aterramento.
Pino nº 2, 15: Estes são os pinos SD-OD, qualquer um dos quais pode ser usado para desligar o dispositivo através de um circuito de sensor externo para proteger o sistema de uma possível situação catastrófica. Um sinal “baixo” nesta pinagem executará a operação de desligamento.
Pino nº 3, 9, 13: Estas são as pinagens de entrada da tensão de alimentação Vcc, para os 3 módulos internos do driver e devem ser curtos juntos, e conectados com uma entrada comum de +15V DC.
Pino nº 4, 10, 14: Estas são as entradas HIN ou as entradas de sinal lógico do lado alto, complementares às entradas LIN ou as entradas de sinal do lado baixo. Estas pinagens devem ser alimentadas com sinais lógicos trifásicos alternados a 120 graus de uma fonte externa ou um MCU, para iniciar a rotação do motor.
Pino nº 5, 11, 16: Estas são as entradas LIN ou as entradas de sinal lógico do lado Low, complementares às entradas HIN explicadas acima e devem ser alimentadas com sinais alternados de disparo de baixa tensão trifásica para iniciar a rotação do motor.
Os sinais de entrada HIN e LIN devem ser antifase entre si, ou seja, sempre que HIN estiver alto, o LIN correspondente deve estar baixo e vice-versa.
Pino nº 6, 7, 8: Estas são as pinagens não inversoras, de saída e inversoras, respectivamente, de um amplificador operacional interno que pode ser configurado adequadamente para executar um circuito de proteção avançado necessário caso o sistema exija, caso contrário, essas pinagens podem ser deixadas sem uso, no entanto, certifique-se de não para manter essas entradas opamp abertas e flutuantes, encerre essas pinagens OP+ e OP- por meio de uma configuração apropriada, para evitar instabilidade nessas pinagens.
Pino nº 12: É o Cin ou o pino comparador de um estágio comparador interno, que facilita o processamento de um sinal de sobrecorrente ou sobrecarga detectado gerado por um resistor de detecção de derivação configurado externamente.
Agora vamos passar para o lado direito do IC e ver como as pinagens indicadas são designadas para funcionar e como elas precisam ser configuradas dentro de um determinado circuito de aplicação de driver.
Pino nº 19, 22, 25: Estas são as pinagens de saída do IC e precisam ser conectadas diretamente com os fios trifásicos especificados de um motor BLDC, independentemente de o motor envolver ou não sensores. Um motor com fios de sensor também pode ser usado com este IC.
Caso o motor incorpore sensores hall, os fios do sensor podem ser configurados com as pinagens HIN/LIN, através de portas inversoras adequadas, pois as entradas HIN/LIN correspondentes devem ser aplicadas com sinais antifase ou opostos para o correto funcionamento do motor, e é por isso que os sinais de cada sensor de efeito hall do motor devem ser bifurcados em +/- usando portas NOT para alimentar as respectivas entradas complementares HIN/LIN do IC.
Pino nº 20, 23, 26: Essas pinagens são as entradas de alimentação negativa para as saídas de motor trifásicas correspondentes, e todas essas pinagens devem ser unidas e conectadas com o terra comum (terra de tensão do barramento do motor e terra do pino 1 do IC)
Pino nº 17, 21, 24: Estas são as pinagens do Vboot e devem ser conectadas com um capacitor de alta tensão também conhecido como capacitor de bootstrap. Os 3 capacitores devem ser configurados nessas pinagens e pinos 19, 22, 25 ou com as saídas correspondentes do IC. Em geral, qualquer capacitor de 1uF/1KV pode ser usado para essas tampas.
Pin#18: Esta pinagem é o pino de alimentação positivo do barramento e deve ser conectado com a entrada de alimentação positiva do motor, que pode ser qualquer coisa entre +12V a +600V.
Os detalhes acima explicam de forma abrangente o funcionamento, os recursos e a especificação de pinagem do driver de ponte completa IGBT trifásico compacto e fino IC STGIPN3H60 da ST Microeletrônica.
Se você tiver alguma pergunta ou dúvida específica sobre a implementação prática deste dispositivo, não hesite em colocá-la na caixa de comentários abaixo.
Em alguns dos meus próximos artigos, posso explicar adicionalmente como esse IC de driver de ponte completa IGBT trifásico especial pode ser aplicado para acionar motores BLDC de alta potência, inversores e outros dispositivos, como drones de alta capacidade.
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FONTE
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