Die drei größten Herausforderungen für die Elektronikindustrie der letzten Jahre sind gesteigerte Intelligenz, Miniaturisierung und höhere Effizienz, bedingt durch die wachsende Marktnachfrage. Schätzungsweise 50 % des weltweiten Strombedarfs entfallen auf Motoren, was intelligentere, kompaktere und hocheffiziente Motorantriebe erfordert, um die Umwelt zu schonen und Konstruktionen zu verbessern.
Bislang wurden Netzteile zur Steuerung von Gleichstromlüftermotoren in Kühlschränken und anderen Geräten jedoch meist mit diskreten Bauteilen realisiert. Dies erschwert die hochpräzise Steuerung und den Betrieb mit hohen Frequenzen. Daher sind größere Ausgangsspulen und Kondensatoren für die Peripherieschaltung erforderlich, was den Platzbedarf erheblich erhöht und problematisch sein kann.
Der BD9227F ist der erste Leistungs-IC auf dem Markt, der die Drehzahl von Gleichstromlüftermotoren präzise regeln kann. Dies geschieht durch lineare Variation der Ausgangsspannung in Abhängigkeit vom Tastverhältnis des vom Mikrocontroller generierten PWM-Signals. Neben einer präziseren Steuerung als herkömmliche diskrete Schaltungen nutzt ROHM seine proprietäre analoge IC-Designtechnologie für optimierte Schaltungen und eine Hochfrequenzsteuerung (1 MHz). Dadurch können kleinere Peripheriebauteile (Induktivität und Ausgangskondensator) verwendet werden, wodurch sich die Baugröße um 75 % reduziert und der Wirkungsgrad der Leistungsumwandlung um 19 % verbessert (bei einem Ausgangsstrom von 300 mA). All dies trägt zu höherer Präzision, Miniaturisierung und höherem Wirkungsgrad bei Gleichstromlüftermotoren bei.
Hauptmerkmale:
1. Die lineare Regelung der Ausgangsspannung gewährleistet eine hochpräzise Steuerung der Motordrehzahl.
Bei herkömmlichen diskreten Schaltungen besteht keine Linearität der Ausgangsspannung in Bezug auf das Tastverhältnis der vom PWM-Anschluss bereitgestellten Impulse, was eine präzise Drehzahlregelung erschwert.
Im Gegensatz dazu bietet der BD922F eine lineare Regelung der Ausgangsspannung basierend auf dem Tastverhältnis des vom Mikrocontroller generierten PWM-Signals und ermöglicht so eine sehr präzise Drehzahlregelung von Gleichstromlüftermotoren.
2. 75 % weniger Platzbedarf:
Diskrete Lösungen unterstützen keine höherfrequenten PWM-Signale vom Mikrocontroller. Daher sind größere Induktivitäten und Kondensatoren erforderlich, was den Platzbedarf erheblich erhöht und zu Problemen führen kann.
Der BD9227F hingegen verfügt über eine interne Frequenzsteuerung, die Frequenzen bis zu 1 MHz ermöglicht. Dadurch wird der Platzbedarf im Vergleich zu herkömmlichen Systemen um ca. 75 % reduziert, da kleinere Peripheriebauteile wie Induktivitäten und Kondensatoren verwendet werden können.
3. Hohe Effizienz über den gesamten Lastbereich
. Der BD9227F verbessert die Effizienz über den gesamten Lastbereich. Beispielsweise erhöht sich der Wirkungsgrad bei einer Last von 300 mA um 19 %, und der Unterschied ist bei höheren Lasten noch deutlicher.
4. Unterstützt einen Tastgrad von 100 %.
Die Integration eines High-Side-PMOS ermöglicht die Erzeugung einer Ausgangsspannung mit einem Tastgrad von 100 %, was bei einem IC außergewöhnlich ist.
Terminologie
/ PWM-Tastverhältnis:
PWM ist ein Verfahren zur Steuerung der Ausgangsspannung durch Variation der Ein- und Ausschaltzeiten in jedem Zyklus mittels wiederholtem Schalten. Das Tastverhältnis bezeichnet den Anteil der Einschaltzeit in jeder PWM-Periode; ein höherer Anteil entspricht einer höheren Ausgangsspannung.
