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A4935 - Driver MOSFET Trifásico Automotivo (COM095)

A apresentação deste novo componente foi feita em artigo publicado em 2007, com base em documentação fornecida pela própria Allegro. É claro, que ao se realizar um novo projeto, é conveniente verificar a disponibilidade do componente assim como a eventual existência de tipos mais recentes que o substituam.

O componente apresentado foi lançado recentemente pela Allegro MicroSystems (www.allegro.com). Trata-se do circuito integrado A4935 queconsiste num controlador trifásico para uso com MOSFETs externos de canal N no controle de motores de uso automotivo.

O dispositivo possui um regulador interno do tipo bomba de cargas (charge pump) que fornece uma tensão maior que 10 V para o disparo de MOSFETs mesmo quando a tensão de alimentação cai para valores tão baixos como 7 V. A operação do circuito ainda continua eficiente com tensões de alimentação caindo para 5,5 V.

Um capacitor bootstrap é utilizado para proporcionar a tensão abaixo da tensão de bateria, necessária a excitação dos MOSFETs de potência de canal N. Uma bomba de carga interna para excitar o transistor do lado alto permite uma operação DC (100% de ciclo ativo).

É fornecido um controle completo de todos os seis FETs de potência numa ponte trifásica permitindo que motores sejam excitados com bloco de comunicação ou ainda excitação senoidal. Os FETs de potência são protegidos de comutação simultânea no mesmo ramo através de um controle cruzado e um tempo morto ajustado através de resistor.

A corrente da ponte pode ser medida utilizando um amplificador sensor de corrente integrado. Trata-se de um amplificador diferencial com uma faixa em modo comum abaixo do terra o que permite que ele seja utilizado do lado baixo no sensoriamento de corrente. O ganho e o offset são determinados por um resistor externo. Na figura 1 temos o diagrama de blocos deste componente e sua utilização típica.

 

Diagrama de blocos e aplicação típica.
Diagrama de blocos e aplicação típica.

 

A faixa de tensões de operação do dispositivo vai de 5,5 V a 50 V com uma corrente quiescente típica de 10 mA. A tensão regulada típica de saída é de 13 V. A resistência típica do diodo boostrap é de 10 ? e seu limite de corrente de 500 mA. O tempo de propagação (on-off) é de 90 ns tipicamente. Com 240 k ?, o tempo morto será de 3,5 microssegundos. Na figura 2 temos a curva que mostra a dependência do tempo morto em função do resistor utilizado.

 

Diagrama mostrando a relação entre o tempo morto e o resistor Rdead(k?).
Diagrama mostrando a relação entre o tempo morto e o resistor Rdead(k?).

 

O resistor de tempo morto evita que um MOSFET do mesmo ramo entre em condução quando o outro ainda não foi totalmente desligado, o que causaria um curto-circuito.

O leitor pode obter mais informações sobre o uso deste componente no Datasheet do A4935

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