Infineon BTN7960S

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для силового полумостового драйвера Infineon BTN7960S.

Описание и назначение

BTN7960S — это интеллектуальный силовой драйвер с защитой, предназначенный для управления высокими токами (до 43А пикового) в одном направлении. Он представляет собой полумост (Half-Bridge), где в одном корпусе объединены канал P-канального высокого сторона (High-Side) и канал N-канального низкого сторона (Low-Side) MOSFET с предварительными драйверами.

Ключевая концепция: Одна микросхема BTN7960S может управлять, например, одним мотором постоянного тока в одном направлении (с функцией торможения). Для реверсивного управления (H-мост) необходимо два таких драйвера.

Основные области применения:

• Управление электродвигателями постоянного тока (автомобильные сиденья, стеклоподъемники, насосы, вентиляторы).
• Управление соленоидами и исполнительными механизмами.
• Интеллектуальные реле высокой мощности.
• Управление лампами (например, в фарах).

Технические характеристики (кратко)

• Архитектура: Полумост (1 x High-Side P-MOS + 1 x Low-Side N-MOS).
• Номинальное напряжение питания (Vs): до 40 В.
• Максимальный выходной ток:
  • 43 А (пиковый, кратковременно).
  • 25 А (номинальный, продолжительный).
• Сопротивление открытого канала (Rds(on)): 16 мОм (суммарно для обоих ключей в открытом состоянии).
• Встроенные защиты:
  • Защита от перегрузки по току (Current Limitation).
  • Защита от короткого замыкания (Short Circuit Protection).
  • Защита от перегрева (Overtemperature Shutdown) с диагностическим выводом.
  • Защита от перенапряжения (Overvoltage Lockout).
  • Защита от перекрестных токов (Cross-Conduction Prevention).
• Диагностический выход: Вывод IS предоставляет аналоговый сигнал, пропорциональный протекающему току.
• Управляющий логический вход: IN (совместим с 3.3В и 5В микроконтроллерами, имеет подтяжку к земле).
• Включение/выключение: Вывод EN (активный высокий уровень) для полного отключения драйвера.
• Корпус: TO-263-7 (D2PAK), легко паяется и хорошо отводит тепло.

Полные технические характеристики (основные параметры)

| Параметр | Обозначение | Условия | Значение | Единица | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | Напряжение питания | Vs | — | макс. 40 | В | | Логическое напряжение входа | IN, EN | — | совм. с 3.3/5В | — | | Пиковый выходной ток | Iout peak | t ≤ 1 мс | 43 | А | | Номинальный выходной ток | Iout nom | — | 25 | А | | Сопротивление каналов | Rds(on)_HS + Rds(on)_LS | Tj=25°C | 16 | мОм | | Падение напряжения в режиме сна | Vsleep | Isleep = 100 мкА | 5 | мкВ | | Ток потребления в режиме ожидания | Iq | EN = IN = L | 10 | мкА | | Частота ШИМ | fPWM | Рекомендуемая | до 25 | кГц | | Температура перехода | Tj | Рабочая | -40 до +150 | °C | | Температура срабатывания защиты | TSD | — | 165 | °C |

Парт-номера и аналоги от Infineon

BTN7960S является частью семейства NovalithIC™. У Infineon есть несколько вариантов с разной силой тока в одинаковом корпусе и с идентичной распиновкой:

1. BTN7960S — флагман модели, 25А ном., 43А пик.
2. BTN7970S — младшая модель, 30А пикового тока. Часто используется как более доступная альтернатива, если не нужен максимальный ток.
3. BTN8982TA — прямой и более новый аналог BTN7960S. Фактически, это его "преемник" в семействе. Имеет схожие характеристики (40В, 70А пик, 35А ном., Rds(on) ~ 12 мОм) и полностью совместим по выводам. Часто рекомендуется для новых разработок.
4. BTS7960B — предшественник BTN7960S. Имеет очень похожие характеристики, но распиновка отличается! Не является прямым drop-in заменой без переразводки платы.

Важно: Для построения полного H-моста часто используются готовые сборки:

• IFX9201SG — полный H-мост на базе двух кристаллов BTN89xx в одном корпусе.
• BTN9990LV — более новый и мощный H-мостовой драйвер.

Совместимые модели и аналоги от других производителей

Полных аналогов с идентичной распиновкой и логикой управления от других брендов не так много, но есть функциональные аналоги — интеллектуальные полумостовые драйверы:

• STMicroelectronics:
  • VNH5019A-E / VNH5050A-E — Мощные мостовые драйверы в многоканальном корпусе. Не прямые аналоги по корпусу, но схожи по функционалу.
• Texas Instruments (TI):
  • DRV8701 + внешние MOSFET. Это драйвер затворов, а не законченное решение, но позволяет создавать более гибкие конструкции.
• ON Semiconductor:
  • NCV7728 — Многоканальный драйвер для моторов. Более сложный, с интерфейсом SPI.
• Diodes Incorporated:
  • ZXBM5210 — Компактный драйвер для двигателей, но на гораздо меньшие токи.

Вывод по совместимости: Наиболее прямой и рекомендуемой заменой для BTN7960S является BTN8982TA от Infineon. При переходе на решения других производителей потребуется пересмотр принципиальной схемы и разводки печатной платы.

Преимущества BTN7960S:

• Высокая интеграция и простота использования (требуется только 2 управляющих сигнала от МК).
• Наличие всех необходимых защит, что повышает надежность системы.
• Отличные мощностные характеристики в компактном корпусе.
• Наличие диагностического вывода тока.

Недостатки / Особенности:

• Относительно невысокая максимальная частота ШИМ (~25 кГц), что может вызывать акустический шум при управлении моторами.
• Корпус D2PAK требует внимания к разводке для хорошего теплоотвода.
• В сравнении с решением "драйвер + внешние MOSFET" может иметь более высокую стоимость при очень высоких требованиях по току.

Этот драйвер долгое время был и остается популярным выбором для задач управления мощной нагрузкой в автомобильной и промышленной электронике.