Infineon BTN7971B

Отличный выбор! BTN7971B — это один из самых популярных и надежных интегральных полумостовых драйверов двигателей (H-Bridge) от Infineon. Вот подробное описание, характеристики и совместимые аналоги.

Краткое описание

Infineon BTN7971B — это интегрированный силовой драйвер, представляющий собой полный полумост в одном корпусе. Он сочетает в себе силовой MOSFET, драйвер уровня затвора и защитные функции. Предназначен в первую очередь для управления DC-двигателями, соленоидами и другими индуктивными нагрузками в автомобильных и промышленных приложениях.

Ключевая идея: Для управления двигателем в двух направлениях (вперед/назад) необходимы два таких чипа, собранные в классическую H-образную схему (H-Bridge).

Основные преимущества:

• Высокая интеграция: Все в одном корпусе — не нужно отдельно подбирать MOSFET и драйвер.
• Большой ток: До 70А импульсного тока.
• Защиты: Имеет встроенную защиту от перегрета, перегрузки по току, короткого замыкания, перенапряжения и пониженного напряжения.
• Диагностика: Вывод статуса неисправности (Status Flag).
• Автомобильный класс: Разработан для жестких условий (высокие вибрации, температура).

Технические характеристики (ТТХ)

| Параметр | Значение | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Номинальное напряжение | 4.5 — 28 В | Стандартный диапазон для бортовых сетей 12В/24В | | Максимальное напряжение | 40 В | Защита от выбросов напряжения (load dump) | | Постоянный ток (по datasheet) | Up to 70 A | ВАЖНО: Это пиковый (импульсный) ток при идеальных условиях охлаждения. | | Рекомендуемый рабочий ток | 15 — 25 A | Практический непрерывный ток при использовании радиатора | | Сопротивление канала (Rds_on) | ~16 мОм (тип.) | Низкое сопротивление = меньше потерь и нагрев | | Частота ШИМ (PWM) | До 25 кГц | Оптимальный диапазон 1-10 кГц. Выше 15 кГц могут расти потери. | | Управляющий интерфейс | Цифровой, TTL/CMOS совместимый | Входы IN (включение) и INH (разрешение ШИМ). Логика 1: >2В, Логика 0: <1В | | Диагностический выход | IS (токовый sense) и SR (Status Flag) | SR — открытый коллектор, сигнализирует о перегрете или КЗ. IS — аналоговый, пропорционален току. | | Защиты | Полный комплект:
• Защита от КЗ (в т.ч. на землю и питание)
• Защита от перегрета (OTSD, ~180°C)
• Защита от перенапряжения (OVP)
• Защита от пониженного напряжения (UVLO)
• Защита от статического разряда (ESD) | | | Температурный диапазон | -40 °C … +150 °C (p-n перехода) | Автомобильный стандарт | | Корпус | TO-263-7 (D²PAK) | Мощный, с металлической площадкой для крепления на радиатор. |

Парт-номера (Part Numbers) и Маркировка на корпусе

• Полное название производителя: BTN7971B
• Маркировка на корпусе: Обычно нанесен уникальный код, например, BTS7971B или BTN7971B и производственный код. Полный парт-номер уточняйте у дистрибьютора.
• Типичная упаковка: Часто продаются в паре для моста (2 шт.) как "BTS7960B" или "BTN7971B Driver Module" — это готовые платы с двумя микросхемами, радиатором, стабилизатором и обвязкой.

Совместимые модели и аналоги

1. Прямые аналоги и модификации от Infineon (в порядке убывания мощности/цены):

• BTN7970B / BTN7970: Более ранняя версия. Ключевое отличие от BTN7971B: У BTN7970 ниже частота ШИМ (максимум ~10-15 кГц против 25 кГц у BTN7971B). В остальном очень похожи. Часто взаимозаменяемы в нетребовательных приложениях.
• BTN8962TA: Более новая и продвинутая версия в корпусе TO-263-7. Имеет активный ограничитель тока (Active Current Limiting), лучшее быстродействие, более низкое Rds_on. Прямой апгрейд для новых проектов.
• BTS7960B: Практически полный аналог BTN7971B. Различия в параметрах минимальны и несущественны для большинства применений. Самый популярный "близнец". Часто используются вместе в одной связке.
• BTS7970B: Аналог BTN7970B. Соотношение такое же, как у пары BTN7971B/BTS7960B.
• Менее мощные аналоги Infineon:
  • BTN8982TA (до 45А) — в компактном корпусе DSO-36 (TO-263).
  • BTS7710B (до 30А) — более старая, но проверенная модель.

2. Аналоги от других производителей (требуется проверка распиновки и нюансов!):

• VNH2SP30 / VNH3SP30 (STMicroelectronics): Классические драйверы полного моста (т.е. один чип содержит сразу два полумоста). Удобнее в разводке, но часто дороже и с меньшим максимальным током (до 30А).
• DRV8701 (Texas Instruments) + Внешние MOSFET: Это драйвер затворов, который требует отдельной обвязки. Дает максимальную гибкость и производительность, но сложнее в проектировании.
• MC33883 / MC33886 (NXP): Более старые интегральные драйверы, менее мощные.

Важные замечания для применения

1. Радиатор ОБЯЗАТЕЛЕН! Без радиатора микросхема выдержит лишь несколько ампер. Необходим качественный тепловой контакт с радиатором через термопасту.
2. Питание и помехи: Обязательна емкостная развязка большими электролитическими (100-1000 мкФ) и керамическими (100 нФ) конденсаторами непосредственно у выводов питания микросхемы.
3. Диоды обратной связи: Внутри уже есть демпфирующие диоды (freewheeling diodes), поэтому внешние диоды Шоттки не требуются.
4. Частота ШИМ: Не гонитесь за максимальной частотой. Для двигателей часто достаточно 1-5 кГц. Высокие частоты увеличивают коммутационные потери и нагрев.
5. Входы управления: Не оставляйте их "в воздухе". Притягивайте резисторами к земле (pull-down) для избежания случайного включения.

Вывод: BTN7971B — это рабочая лошадка для проектов с мощными двигателями постоянного тока, где важна надежность и простота конструкции. Для новых разработок стоит также рассмотреть его более новые аналоги, такие как BTN8962TA.