Hochleistungsantrieb bis 200 V für BLDC/PMSM/ACIM-Motoren
Schnelle und einfache Entwicklung von leistungsstarken, effizienten und präzisen Motorantriebssystemen mit maßgeschneiderten Produkten und umfassender Designunterstützung von Infineon
Der sich beschleunigende Trend zur Elektrifizierung des Antriebsstrangs führt zu einem enormen Anstieg bei der Nutzung von bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC), Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSM) und Wechselstrom-Induktionsmotoren (ACIM) in Anwendungen, die hohe Leistung und Batterieantrieb (Busspannung < = 200 V) erfordern. Diese Motoren werden von Hochleistungs-Niederspannungssystemen angetrieben. Solche Hochleistungssysteme sind in der Regel dadurch gekennzeichnet, dass mehrere MOSFETs parallel geschaltet sind, wobei in manchen Fällen eine Isolierung erforderlich sein kann. Hochleistungs-Niederspannungssysteme werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, wie zum Beispiel:
- Elektrisch betriebene Leichtfahrzeuge (LEVs)
- Leistungsstarke Elektrowerkzeuge und Gartengeräte
- Hochleistungsroboter
Für diese Anwendungen besteht ein ständig wachsender Bedarf an hocheffizienten, präzisen und leistungsstarken Motorantriebssystemen, die Anforderungen wie große Reichweite, hohe Geschwindigkeit, hohes Spitzen- und Dauerdrehmoment, Sicherheit, Zuverlässigkeit und vor allem eine lange Batterielebensdauer erfüllen.
Infineon bietet umfassende Komplettlösungen für Hochleistungs-Motorantriebe. Die MOSFET-Familien OptiMOSTM und StrongIRFETTM 2 bilden eine einerseits leistungsstarke und andererseits effiziente Kraftquelle für das System, während die Gate-Treiberfamilien EiceDRIVERTM und MOTIXTM eine breite Palette an isolierten und nicht isolierten Gate-Treibern in verschiedenen Kanalkonfigurationen zur Verfügung stellen. Die Motorregelungs-MCUs der Produktfamilien iMotionTM, XMCTM, PSOCTM, TRAVEO-2TM, IMD701ATM und AurixTM sowie ihre Ökosysteme aus Software und Tools erlauben die schnelle, einfache und maßgeschneiderte Implementierung hoch entwickelter Motorregelungsalgorithmen einschließlich der erforderlichen Sicherheitsanforderungen. Mit den Strom- und Winkel-/Positionssensoren der Produktfamilie XENSIVTM ist eine präzise Regelung möglich. Ergänzend zum umfangreichen Produktportfolio vereinfacht und beschleunigt Infineon den Designprozess mit Demos, Evaluation Boards, Referenzdesigns, Simulationsmodellen, Anwendungshinweisen, umfassendem technischen Support und einer engagierten Entwickler-Community.
Kleiner Formfaktor und einfaches Design mit SuperSO8-MOSFETs, 3-Phasen-Smart-Gate-Treiber und konfigurierbarem iMOTION-Motorregler.
| Produkttyp |
Teilenummer |
Beschreibung |
Gehäuse |
Anzahl |
| MOSFETs |
BSC012N06NS |
Kleiner Formfaktor, niedriger Durchlasswiderstand (RDSon), niedrige Sperrverzögerungsladung (Qrr), Softbody-Diode. |
SuperSO8 |
6 bis 12 |
| Mikrocontroller |
IMC301A-F048 |
Konfigurierbarer Motorregelungs-IC (No-Code-Lösung); Kommunikation: UART, SPI, I²C, LIN |
LQFP-48 |
1 |
| Gate-Treiber |
6ED2742S01Q* |
SOI, integrierte Bootstrap-Diode (BSD), Pufferladepumpen, Energiemanagement und Strommessverstärker |
QFN32 |
1 |
| Positions-/Geschwindigkeitssensor |
TLI49611MXTMA1 |
Bipolarer Hall-Latch mit 3,0 V bis 32 V Betriebsspannung, aktiver Fehlerkompensation, |
PG-SOT23 |
1 |
| Stromsensor |
TLI4971-A120T5-U-E0001 |
Messbereich bis 120 A mit integrierter Stromschiene, hoher Bandbreite (240 kHz), sehr robustem Verhalten gegenüber Spannungsanstiegsgeschwindigkeiten von bis zu 10 V/ns, zwei unabhängigen OCD-Pins zur schnellen Erkennung von Überströmen mit konfigurierbaren Schwellenwerten |
PG-TISON-8 |
3 |
Design-Ressource
 |
KIT_MOTOR_DC_250W_24V Niederspannungs-Motorantriebssystem entweder in H-Brücken- oder in 3-Phasen-Vollbrückenkonfiguration. Leistung: 250 W bei 24 V |
Typische Endanwendungen
Serviceroboter E-Bikes
Kostengünstiges Design mit oberseitig gekühltem TOLT-Gehäuse, speziell für die Motorregelung ausgelegtem XMC140x-MCU, Halbbrücken-Gate-Treiber und iTMR-Winkelsensoren.
| Produkttyp |
Teilenummer |
Beschreibung |
Gehäuse |
Anzahl |
| MOSFETs |
IPTC012N08NM5 |
80-V-OptiMOS-5-Leistungs-MOSFET (TOLT-Gehäuse) mit oberseitiger Kühlung, hohem Nennstrom (>300 A) und niedriger Gate-Ladung (Qg = 175 nC) |
TOLT |
6 bis 12 |
| Mikrocontroller |
XMC1403-Q048X0200 AA |
Kern: 48 MHz Arm Cortex M0, Peripheriegeräte-Taktfrequenz: 96 MHz |
VQFN-48 |
1 |
| Gate-Treiber |
2ED2738S01G* |
2-Kanal-Gate-Treiber (Halbbrücke) mit Isolierung in SOI-Technik, integrierter Bootstrap-Diode, Unterspannungsschutz (UVLO), separater VSS/COM, Wärmeleitpad |
DFN10 |
3 |
| Positions-/Geschwindigkeitssensor |
TLE5501 E0001 |
Auf dem TMR-Effekt (Tunnelmagnetowiderstand) basierender Analogsensor mit großem Magnetfeldbereich von 20 mT bis 100 mT; max. 1,0° Winkelfehler über die gesamte Lebensdauer, diskrete Brücke mit differenziellem Sinus- und Kosinusausgang |
DSO-8 |
1 |
| Stromsensor |
TLI4971-A120T5-U-E0001 |
Messbereich bis 120 A mit integrierter Stromschiene, hoher Bandbreite (240 kHz), sehr robustem Verhalten gegenüber Spannungsanstiegsgeschwindigkeiten von bis zu 10 V/ns, zwei unabhängigen OCD-Pins zur schnellen Erkennung von Überströmen mit konfigurierbaren Schwellenwerten |
TISON-8 |
3 |
Design-Ressource
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EVAL_TOLT_DC48V_3KW Das Evaluation Board verfügt über eine Umrichter-Leistungsstufe für den Motorantrieb, in der hocheffiziente 100-V-OptiMOS™ 5-Leistungs-MOSFETs in TOLT-Gehäusen mit oberseitiger Kühlung eingesetzt werden. Durch die oberseitig gekühlte MOSFET-Lösung für den 3-Phasen-BLDC-Motorantrieb erhöht sich die Belastbarkeit. Die Leistungsplatine arbeitet mit der Treiberkarte XMC1300 (KIT_XMC1300_DC_V1) von Infineon. Die Firmware ist mit einer Trapezsteuerung für 48-V-BLDC-Motoren mit Hall-Sensoren ausgestattet. Zusätzlich enthält das Evaluation Board drei Shunts, um Kompatibilität mit der FOC-Kommutation für die Treiberkarte XMC4400 zu gewährleisten.
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MILD_HYBRID_48V_MHEV
Dieses Referenzkit erleichtert Entwicklern das Design einer 48-V-Umrichtersteuerung für Elektroroller und Motorrad-Fahrmotoren. Es ist für den Antrieb von Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSM) und bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC) vorgesehen. Seine hervorragendes Wärmeverhalten ergibt sich aus der Nutzung eines oberseitig gekühlten 80-V-MOSFET in einem TOLT-Gehäuse mit der branchenführenden OptiMOS™-5-Technologie von Infineon. Eine Motorregelungssoftware mit AURIX™ 32-Bit-Mikrocontroller befindet sich derzeit in der Entwicklung. Dieses neue Referenzkit ist die ideale Lösung für Rapid Prototyping bei gleichzeitiger Minimierung des Forschungs- und Entwicklungsaufwands und Verkürzung der Zeit bis zur Marktreife. |
Typische Endanwendungen
Elektroroller
Hochleistungs-Motorantrieb, bei dem MCUs der leistungsstarken Produktfamilie Cortex-M4 XMC 4700, 150-V-OptiMOS-Leistungs-MOSFETs in TOLL-Gehäusen und hochpräzise Strom- und Winkelsensoren zum Einsatz kommen
| Produkttyp |
Teilenummer |
Beschreibung |
Gehäuse |
Anzahl |
| MOSFETs |
IPT039N15N5 |
150-V-OptiMOS-5-Leistungs-MOSFET (TOLL-Gehäuse), mit hohem Nennstrom (>190 A) und niedriger Gate Ladung (Qg = 78 nC) |
TOLT |
12 bis 18 |
| Mikrocontroller |
XMC4700-F100K1536 AA |
Kern: ARM® Cortex®-M4 bei 144 MHz |
LQFP100 |
1 |
| Gate-Treiber |
2EDB8259F* |
Halbbrücken-Gate-Treiber mit 3-kV-Basisisolierung auf Grundlage der kernlosen Transformatortechnologie (CT), Einstufung nach UL1577, Unterspannungsschutz (4 Typen), DIS, STP/DTC, Immunität gegen Gleichtakttransienten (CMTI) >300 V/ns |
DSO-16 |
3 |
| Positions-/Geschwindigkeitssensor |
TLE(I)5012B E1000 |
Auf dem GMR-Effekt (Riesenmagnetowiderstand) basierender, vorkalibrierter Sensor mit 360°-Winkelmessung, max. Winkelfehler 1,0° (1,9°) über die gesamte Lebensdauer, 16-Bit-Darstellung der Sinus- und Kosinuswerte |
DSO-8 |
1 |
| Stromsensor |
TLE4972-AE35S5 |
Hochpräziser kernloser Stromsensor mit Skalierung des Magnetfeldbereichs bis zu 31 mT für Anwendungen mit hohen Stromstärken; zwei unabhängige OCD-Pins zur schnellen Überstromerkennung mit konfigurierbaren Schwellenwerten |
VSON-6 |
3 |
Design-Ressource
 |
Demoboard-Plattform mit skalierbarer Leistung für Niederspannungssysteme Die Demoboard-Plattform mit skalierbarer Leistung von Infineon für Niederspannungs-Antriebssysteme bietet Ihnen einen hervorragenden Ausgangspunkt für die Entwicklung von optimierten Motorumrichterplatinen nach Ihren individuellen Anforderungen. |
Typische Endanwendungen
Sichere und leistungsstarke Motorregelung mit Aurix TC3xxx. Effiziente, leistungsstarke und zuverlässige Antriebssysteme mit OptiMOS™-5-Leistungs-MOSFET (TOLG-Gehäuse) und isoliertem Halbbrücken-Gate-Treiber
| Produkttyp |
Teilenummer |
Beschreibung |
Gehäuse |
Anzahl |
| MOSFETs |
IPTG014N10NM5 |
100-V-OptiMOS™-5-Leistungs-MOSFET mit TOLG-Gehäuse (bedrahtetes Gullwing-Gehäuse), hohem Nennstrom (>300 A) und niedriger Gate-Ladung (Qg = 169 nC) |
TOLG |
36 bis 48 |
| Mikrocontroller |
TC377TX |
Aurix TC377TX 3 * Tricore bei 300 MHz; Funktionale Sicherheit gemäß ASIL-D; |
LFBGA-292 |
1 |
| Gate-Treiber |
2EDB8259F* |
Halbbrücken-Gate-Treiber mit 3-kV-Basisisolierung auf Grundlage der kernlosen Transformatortechnologie (CT), Einstufung nach UL1577, Unterspannungsschutz (4 Typen), DIS, STP/DTC, Immunität gegen Gleichtakttransienten (CMTI) >300 V/ns |
DSO-16 |
3 |
| Positions-/Geschwindigkeitssensor |
TLE5014(D) |
GMR-Winkelsensoren mit einer großen Auswahl an Schnittstellen (SPC, SENT, PWM, SPI) und niedriger Fehlerrate (< 1,0°); anwendungsfreundliche, vorkonfigurierte Sensoren mit hoher Flexibilität |
DSO-16 |
1 |
| Stromsensor |
TLE4972-AE35S5 |
Hochpräziser kernloser Stromsensor mit Skalierung des Magnetfeldbereichs bis zu 31 mT für Anwendungen mit hohen Stromstärken; zwei unabhängige OCD-Pins zur schnellen Überstromerkennung mit konfigurierbaren Schwellenwerten |
VSON-6 |
3 |
Design-Ressource
|
Demoboard-Plattform mit skalierbarer Leistung für Niederspannungssysteme Die Demoboard-Plattform mit skalierbarer Leistung von Infineon für Niederspannungs-Antriebssysteme bietet Ihnen einen hervorragenden Ausgangspunkt für die Entwicklung von optimierten Motorumrichterplatinen nach Ihren individuellen Anforderungen. |
Typische Endanwendungen
Elektrogabelstapler Elektrokleinstfahrzeuge
In diesem Kurs erfahren Sie mehr über...
- die Funktionsblöcke für Motorregelung und -antrieb
- die entsprechenden Angebote von Infineon
- die Vorteile der Lösungen von Infineon
- TOLG: bedrahtetes Gullwing-Gehäuse.
- Abgleich parallel geschalteter MOSFETs: Bedeutung der Parameterstreuung.
- Erläuterung von Datenblattparametern und -diagrammen sowie ihre Nutzung in Anwendungen
- Einführung in die Technik der Parallelschaltung von MOSFETs für Anwendungen mit hohen Strömen
- Erfahren Sie, warum in Anwendungen mit hohen Strömen, wie beispielsweise Motorantriebssystemen, mehrere parallel geschaltete MOSFETs erforderlich sind.
- Praktische Beispiele für MOSFET-Parallelschaltungen in Anwendungen mit hohen Strömen
- In diesem Video wird gezeigt, welche MOSFET-Parameter Auswirkungen auf die Stromaufteilung haben, und anhand von Prüfstandversuchen wird das Ungleichgewicht zwischen Strom und Verlustleistung quantitativ ermittelt.
