符合 IEC 60335 和 60730 的緊湊且可靠的高壓 （HV） 永磁 （PM） 或無刷直流 （BLDC） 電機驅動器是各種電器應用所必需的，包括冰箱壓縮機、洗碗機和洗衣機中的泵、冷凝器風扇在高效空調，抽油煙機和吊扇。設計人員一直承受著開發緊湊、高效且可靠的驅動器的壓力，這些驅動器已通過國際安全標準認證。

顯然，需要一種易于使用、通過 IEC 60335 和 IEC 60730 認證的 BLDC 電機解決方案，它不僅可以幫助設計電機控制系統，還可以提供故障診斷和保護。

加速軟件認證和硬件開發

設計人員可以使用 Power Integrations 的 BridgeSwitch 系列集成半橋來簡化高達 400 W 的 HV 逆變器驅動的單相、兩相或三相 PM 或 BLDC 電機系統的各個方面的開發和生產（圖 1）。BridgeSwitch IC 提供復雜的故障管理和報告功能——消費電器提高效率和減少可聞噪聲所需的信息。BridgeSwitch 支持多種電機控制方案，包括梯形或正弦換向。

圖 1：BridgeSwitch 系統框圖

兩個高壓 N 溝道 600V 功率 FREDFET 具有超軟和超快速二極管，非常適合硬開關逆變器驅動。低側和高側控制和驅動器是自供電的，無需外部輔助電源。兩個 FREDFET 的故障安全、可調節、逐周期電流限制以及自適應死區時間控制和同時導通保護支持可靠運行。薄型、小外形、表面貼裝封裝提供更長的爬電距離，并允許通過印刷電路板冷卻兩個功率 FREDFET（圖 2）。

圖 2：采用 InSOP-24C 封裝的 BridgeSwitch。此底視圖顯示了高側和低側 FREDFET 的冷卻墊以及擴展的爬電距離。

系統監視器 （SM） 引腳為設計人員提供了無與倫比的靈活性，可以輕松跟蹤各種系統級參數。而且 BridgeSwitch 是自配置的：如果在上電時將電阻器連接到 HV 總線（圖 1，HB1），它會將自身配置為具有四個欠壓閾值（100%、85%、70%）的 HV 總線檢測輸入和 50%）和一個過壓閾值。如果一個電阻（例如 NTC）在上電時連接到系統接地，它會將自身配置為外部溫度檢測輸入（圖 1，HB2）。它還可以配置為其他傳感器輸入，例如振動監測器（圖 1， HB3）。BridgeSwitch 提供獨特的瞬時相電流輸出信號（在專用引腳 IPH 上），簡化了無傳感器控制方案的設計。單線、開漏、雙向 FAULT 總線將所有檢測到的故障或狀態變化信息從每個 BridgeSwitch IC 傳輸到 MCU。

故障總線通信

上電時，每個 BridgeSwitch IC 都會根據 ID 引腳連接為自己分配一個唯一的器件 ID：HB1 的 ID 引腳連接到 BPL，HB2 的 ID 引腳懸空，HB3 的 ID 引腳連接到 SG（圖 3）。此 ID 方案使 MCU 能夠識別任何故障條件的物理位置。設備 ID 時間段 （t ID ） 用于總線仲裁：HB1 的ID為 40 μs，HB2 的ID為 60 μs，HB3 的ID為 80 μs。系統 MCU 被分配了一個 160 μs 的默認 t ID，以確保它始終贏得任何總線仲裁。

圖 3：使用帶有設備 ID 編程的單線狀態通信總線的 BridgeSwitch 故障報告

FAULT 總線上的通信是對以下三種情況之一的響應：

成功通電后準備任務信號

由 BridgeSwitch IC 之一啟動的 FAULT 狀態寄存器更新

MCU 與一個或多個 BridgeSwitch IC 通信，包括查詢當前狀態報告或重置狀態寄存器的命令

BridgeSwitch 使用一個 7 位字后跟一個奇偶校驗位來報告狀態更新。7 位字由五個塊組成，狀態變化組合在一起。這可以同時向系統 MCU 報告多個故障條件。當給定的故障條件已被清除時，分組條件還允許快速報告。

審核編輯：郭婷