Infineon BTN9970LV Integrierte High-Current-Halbbrücke mit niedrigem Pfadwiderstand für Motorantriebe
Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., als professioneller Anbieter elektronischer Komponenten bietet jetzt die Infineon BTN9970LV integrierte High-Current-Halbbrückentreiber an. Dieses innovative Produkt gehört zur Infineon MOTIX™ NovalithIC+ Serie und wurde speziell für anspruchsvolle Motorantriebsanwendungen entwickelt. Es integriert fortschrittliche Technologien und Schutzfunktionen und eignet sich somit für verschiedene Bereiche wie Automobilelektronik, industrielle Automatisierung und Unterhaltungselektronik.
BTN9970LV Produktübersicht und Kernmerkmale
Der BTN9970LV ist ein intelligenter, integrierter Halbbrückentreiber, der die neuesten Fortschritte in der Motorantriebstechnologie repräsentiert. Als direkter Nachfolger der BTN89xx-Serie integriert der BTN9970LV einen P-Kanal-High-Side-MOSFET, einen N-Kanal-Low-Side-MOSFET und einen intelligenten Treiber-IC in einem kompakten PG-HSOF-7-Gehäuse (7×8mm²), wodurch eine hochintegrierte Lösung entsteht. Dieses innovative Design reduziert nicht nur den Platzbedarf auf der Leiterplatte erheblich (60 % weniger als die Vorgängergeneration), sondern erhöht auch die Systemzuverlässigkeit, reduziert die Anzahl der externen Komponenten und vereinfacht die Montagekomplexität.
Das bemerkenswerteste technische Merkmal des BTN9970LV ist sein extrem niedriger Pfadwiderstand. Dank der fortschrittlichen MOSFET-Technologie von Infineon und des innovativen Chip-Thinning-Verfahrens erreicht der BTN9970LV einen typischen Pfadwiderstand von nur 9,7 mΩ bei 25°C (maximal 18,1 mΩ bei 150°C). Dies entspricht einer Reduzierung von 47 % im Vergleich zur Vorgängergeneration, was zu geringeren Verlusten und einem höheren Wirkungsgrad führt und ihn besonders für Motoranwendungen geeignet macht, die einen längeren Betrieb erfordern. Ein niedrigerer Pfadwiderstand führt direkt zu einer geringeren Wärmeentwicklung, wodurch das System höhere Ströme bei gleicher Größe bewältigen oder ein kompakteres Design bei gleichem Strom erreichen kann.
Der BTN9970LV sind ebenso beeindruckend:
Großer Betriebsspannungsbereich: 8 V bis 18 V (mit einer maximalen transienten Spannung von 40 V), perfekt geeignet für 12-V-Automobilsysteme und Industrieanwendungen
Hohe Strombelastbarkeit: Spitzen-Ausgangsstrom bis zu 60 A (Mindestgrenze), erfüllt die Anforderungen der meisten kleinen bis mittelgroßen Motorantriebe
Ultra-geringer Ruhestrom: Maximal nur 3,3 µA bei 85°C, wodurch der Standby-Stromverbrauch erheblich reduziert wird
Optimierte Schalteigenschaften: Bietet acht wählbare Schaltfrequenzen, sodass Ingenieure die EMI-Performance und die Schaltverluste entsprechend den Anwendungsanforderungen ausgleichen können
Technische Vorteile und innovatives Design
Der BTN9970LV Halbbrückentreiber integriert mehrere von Infineon patentierte Technologien und hebt sich damit in Motorsteuerungsanwendungen ab. Das Gerät verwendet die NovalithIC+-Technologie von Infineon, eine fortschrittliche Lösung, die speziell für die Leistungsintegration entwickelt wurde. Durch die dreidimensionale Integration von High-Side- und Low-Side-MOSFETs mit dem Treiber-IC in einem einzigen Gehäuse werden eine beispiellose Leistungsdichte und ein beispielloses Leistungsniveau erreicht. Dieses hohe Maß an Integration vereinfacht nicht nur das Systemdesign, sondern erhöht auch die Zuverlässigkeit, da die internen Verbindungen kürzer und zuverlässiger sind als bei herkömmlichen Leiterplatten.
Das Design des P-Kanal-High-Side-MOSFET ist ein wichtiges Highlight des BTN9970LV. Herkömmliche Halbbrücken-Designs, die N-Kanal-MOSFETs als High-Side-Schalter verwenden, erfordern zusätzliche Ladungspumpen, um eine ausreichende Gate-Treiberspannung bereitzustellen, was nicht nur die Systemkomplexität erhöht, sondern auch Probleme mit elektromagnetischen Störungen (EMI) verursachen kann. Der BTN9970LV löst dieses Problem perfekt mit seinem P-Kanal-High-Side-MOSFET—er erreicht einen vollständigen Schaltbetrieb, ohne eine Ladungspumpe zu benötigen, wodurch das Schaltungsdesign vereinfacht und die EMI reduziert wird. Diese Innovation macht den BTN9970LV besonders geeignet für Automobilelektronik und medizinische Geräte, die empfindlich auf EMI reagieren.
In Bezug auf die thermische Leistung verwendet der BTN9970LV die fortschrittliche Chip-Stacking- und Verpackungstechnologie von Infineon. Die MOSFET-Chips im Inneren des Geräts werden einer speziellen Ausdünnungsbehandlung unterzogen, und die Wärme wird über ein optimiertes thermisches Pfaddesign effizient an das Gehäuse abgeleitet. Das PG-HSOF-7-Gehäuse selbst hat hervorragende thermische Eigenschaften, die eine hohe Leistungsfähigkeit in kompakter Größe ermöglichen. In praktischen Anwendungen behält der BTN9970LV auch unter hohen Lastbedingungen eine niedrige Betriebstemperatur bei, wodurch die Lebensdauer verlängert und die Systemzuverlässigkeit erhöht wird.
Diagnose- und Schutzfunktionen sind ein weiterer wichtiger Vorteil, der den BTN9970LV von herkömmlichen diskreten Lösungen unterscheidet. Das Gerät integriert umfassende Schutzmechanismen, darunter:
Überstromschutz: schaltet automatisch ab, wenn der Strom den voreingestellten Schwellenwert (60 A) überschreitet, um eine Beschädigung des Geräts zu verhindern
Übertemperaturschutz: löst eine Abschaltung aus, wenn die Sperrschichttemperatur die sichere Grenze (typischerweise 150°C) überschreitet
Unterspannungssperre (UVLO): stellt sicher, dass kein unbeabsichtigter Betrieb stattfindet, wenn die Versorgungsspannung unzureichend ist
Statusanzeigeausgang: Bietet Stromerkennung, Temperatur- und Umwandlungsraten-Feedback für die Systemüberwachung und Fehlerdiagnose
Alle diese Schutzfunktionen sind in den Chip integriert und bieten schnellere und zuverlässigere Reaktionszeiten im Vergleich zu extern implementierten Schutzschaltungen, wodurch die Systemausfallrisiken erheblich reduziert werden. Für Automobil- und Industrieanwendungen ist diese eingebaute ‘Selbstschutz’-Funktion besonders wichtig und erhöht die Gesamtrobustheit des Systems erheblich.
Typische Anwendungsszenarien
Die Vielseitigkeit und hohe Zuverlässigkeit des BTN9970LV-Halbbrückentreibers machen ihn zu einer idealen Wahl für zahlreiche Motorantriebsanwendungen. Im Bereich der Automobilelektronik eignet sich dieses Gerät besonders für 12-V-Bürsten-DC-Motorsteuerungssysteme, die häufig in Anwendungen wie elektrischen Heckklappen, Schiebetüren, Sitzeinstellungen, Kraftstoffpumpen und HVAC-Gebläsen eingesetzt werden. Diese Anwendungen haben die gemeinsame Anforderung, eine hohe Zuverlässigkeit und Effizienz bei der Motorsteuerung auf engstem Raum zu erreichen, was genau die Designabsicht des BTN9970LV ist. Laut offiziellen Daten von Infineon hat die Vorgängerserie, der BTN89xx, seit 2015 weltweit über 500 Millionen Einheiten im Automobilmarkt ausgeliefert, was die Reife und Zuverlässigkeit dieser Architektur voll und ganz bestätigt.
Im Bereich der industriellen Automatisierung kann der BTN9970LV in verschiedenen Elektrowerkzeugen, Robotergelenkantrieben, Förderbandmotorsteuerungen und Aktuatoren in automatisierten Geräten eingesetzt werden. Seine hohe Strombelastbarkeit und umfassenden Schutzfunktionen ermöglichen es ihm, verschiedene Herausforderungen in industriellen Umgebungen zu bewältigen, wie z. B. plötzliche Laständerungen und häufige Start-Stopp-Vorgänge. Industrielle Anwender schätzen insbesondere die PWM-Steuerung des BTN9970LV, die eine Schaltfrequenz von bis zu 20 kHz unterstützt (einstellbar je nach Benutzeranforderungen), was eine präzise Motorsteuerungsregelung ermöglicht.
Haushaltsgeräte sind ein weiterer wichtiger Anwendungsbereich für den BTN9970LV. Motorantriebssysteme in weißen Waren wie Waschmaschinen, Kühlschränken und Klimaanlagen können alle von diesem hochintegrierten Halbbrückentreiber profitieren. In Haushaltsgeräten ist die geringe Ruhestromcharakteristik des BTN9970LV besonders wertvoll und hilft den Produkten, immer strengere Energieeffizienzstandards zu erfüllen. Darüber hinaus ist seine kompakte Gehäusegröße ideal für platzbeschränkte Leiterplatten-Designs in Haushaltsgeräten.
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