Kleiner gehts nicht – 1A/500V IPM in SMD-Technik von MITSUBISHI

Für BLDC-Antriebe mit einer typischen Nennleistung von ca. 90W hat MITSUBISHI Electric den derzeit kleinsten Single-Chip-Inverter  im SMD-Package entwickelt.

Mit dem Demoboard EVBM81500FP-G stellt GLYN ein eigenes, preiswertes Evaluierungstool für dieses Produkt zur Verfügung, welches erstmals auf der PCIM 2008 in Nürnberg vorgestellt wird.

Der M81500FP enthält auf einem Single-Chip sämtliche Ansteuerungs- und Schutzfunktionen sowie IGBTs, Freilauf- und Bootstrap-Dioden. Schutzfunktionen gegen Unterspannung, Interlock, Kurzschluss und Übertemperatur sind selbstverständlich. Der Baustein verfügt zusätzlich über einen integrierten Fehlerausgang mit Open-Drain-Anschluss. Im Kurzschlussfall ist der M81500FP in der Lage binnen 1µs den Strom abzuschalten.

Nur fünf zusätzliche Bauteile sind zum Betrieb notwendig

Zum Betrieb des M81500FP sind gerade einmal eine Hand voll passiver Bauelemente erforderlich: ein Bootstrap-Kondensator pro Phase, ein Shunt im 1206-Format sowie ein Keramik-Kondensator am Versorgungsspannungseingang. Weil die gesamte Eingangslogik 3V und 5V kompatibel ist, kann der M81500FP direkt von Mikrocontrollern und DSPs angesteuert werden.
 

Wirkungsgradsteigerung, Geräusch und Vibrationsreduktion

Der M81500FP eignet sich nicht nur für Applikationen im Weiße Ware Segment, sondern auch für industrielle Antriebssteuerungen, wie z.B. Strömungsmaschinen (Pumpen und Lüfter). In diesen Produkten werden zukünftig vermehrt BLDC-Motoren zum Einsatz kommen, die im Verbund mit einer modernen Kommutierungselektronik neben einer beträchtlichen Wirkungsgradsteigerung auch zu einer erhöhten Lebensdauer, sowie einer starken Geräusch- und Vibrationsreduktion der Endprodukte führen werden.
 

Geringer Platzbedarf, Senkung der Gesamtsystemkosten

Im Vergleich zu einer diskreten Lösung mit DPAK-Transistoren und Hochvolt-ICs im SO-8 Package benötigt der M81500FP nicht nur 61% weniger Leiterplattenfläche (weniger als 210mm²), sondern senkt auch die Gesamtsystemkosten derart, dass bürstenlose Gleichstrommotoren jetzt auch außerhalb des Premium-Segments zum Einsatz kommen können.
 

Wärmeleitung

Um eine exzellente Wärmeleitung zu garantieren, ist der Siliziumchip im SMD Gehäuse „upside down“ eingebaut und die GND Anschlüsse des Gehäuses wurden nicht vereinzelt. Das optimierte Gehäuse ist eine Eigenentwicklung, durch die der Baustein mit gerade einmal 17,5 mm × 11,93 mm Leiterplattengrundfläche auskommt.