电机控制-终端应用需要考虑的具体注意事项有（电机控制-终端应用需要考虑的具体注意事项有哪些）

本文讨论了针对特定最终应用需要考虑的具体注意事项，首先从最终应用中用于驱动电机的FET 开始。电机控制是30V-100V 分立MOSFET 的一个庞大且快速增长的市场，特别是对于驱动直流电机的许多拓扑而言。在这里，我们将重点关注选择合适的FET 来驱动有刷电机、无刷电机和步进电机。虽然几乎没有硬性规定，并且可能有无数的方法，但希望本文能让您根据最终应用程序了解从哪里开始。

第一个也是最简单的选择是您需要什么类型的击穿电压。由于电机控制往往频率较低，因此产生的振铃比电源应用更低，因此输入电源轨和FET 击穿之间的裕度将更大（通常以使用缓冲器为代价），以获得更低电阻的FET。但一般来说，在BVDSS 和最大输入电压VIN 之间留出40% 的缓冲并不是一个坏规则—— 这取决于您期望的振铃量以及您愿意使用外部无源组件抑制所述振铃的程度，通常会多10% 或少10%。

选择封装类型可能是最关键的决定，完全取决于设计的功率密度要求（见图1）。低于2A，FET 通常（但并非总是）被吸收到驱动器集成电路(IC) 中。在步进电机以及10A 以下的低电流有刷和无刷应用中，小尺寸PQFN 器件（SON 2mm x 2mm、SON 3.3mm x 3.3mm）可提供最佳功率密度。如果您优先考虑低成本而不是更高的功率密度，那么旧的SOIC 型封装就可以解决问题，但不可避免地会占用印刷电路板(PCB) 上的更多空间。

图1：用于驱动不同电机电流的各种封装选项（封装未按比例显示）

小型电池供电工具和家用电器占用的10A-30A空间是5mm6mm QFN的最佳选择。此外，较高电流的电源和园艺工具往往会并联使用多个FET，或使用D2PAK 等大型封装器件或TO-220 等通孔封装。这些封装可以容纳更多的硅，从而实现更低的电阻、更高的电流能力和优化的热性能。在大型散热器上安装通孔封装会带来更多损耗并消耗更多功率。

器件可以耗散多少功率还取决于最终应用的热环境和FET 封装的热环境。虽然表面贴装器件通常通过PCB 散热，但您可以将其他封装（例如上面的TO-220 或TI 的DualCool 电源模块器件（下面的图2））连接到散热器，以将热量从电路板上吸走，并提高FET 可消耗的最大功率。

最后一个要考虑的因素是你所面临的阻力。在某些方面，选择FET 来驱动电机比选择FET 来驱动电源更简单，因为较低的开关频率决定了传导损耗在热性能中占主导地位。我并不是说PLOSS 估计中的转换损失可以完全忽略。相反，我们看到了最坏的情况，其中开关损耗高达整个系统PLOSS 的30%。然而，这些损耗仍然是传导损耗的次要因素，不应成为您的首要考虑因素。围绕超高失速电流设计的电动工具通常会将FET 推至最大热容差，因此您选择的封装中电阻最低的器件是一个很好的起点。

在结束之前，我想回顾一下前面描述的电源模块器件。 40VCSD88584Q5DC 和60VCSD88599Q5DC 是采用单个5mm 6mm QFN DualCool 封装的两种垂直集成半桥解决方案（见图2）。这些器件使传统分立式5mm x 6mm 器件的单位面积低电阻翻倍，同时为散热器应用提供裸露金属顶部，使其成为在空间受限应用中处理更高电压的理想选择。电流（40A或以上）。

图2：堆叠芯片功率模块的机械故障

在为您的设计采用更大的TO 封装之前，请考虑在其中一个电源模块上运行数据，看看是否可以节省PCB 占用空间和散热器尺寸。

审稿编辑：郭婷