모터 드라이버 칩의 하드웨어 설계에는 PCB 레이아웃과 열 방출을 신중하게 고려해야 합니다. 칩 하단의 금속판은 PCB를 통해 냉각되어야 합니다. 구리 창(칩 하단 영역의 80% 이상을 덮음)을 칩 아래에 생성하여 여러 개의 비아를 뒷면의 구리 영역에 연결해야 합니다. 모터 핀 트레이스 폭은 2mm(구리 두께 35μm) 이상이어야 하며, 전원 핀 트레이스 폭은 3mm 이상이어야 합니다. 높은-전류 경로 라우팅, 열 패드 및 비아 설계, 공간 절약형 열 향상 패키지 또는 온보드 열 방출을 위한 리플로우 솔더링 사용이-중요합니다.
안정적인 칩 작동을 보장하려면 보호 회로 설계가 핵심입니다. 여기에는 부족전압 보호, 드라이브 전류 제한, 고온 경고 및 보호, 전류 샘플링, 단락-회로 보호 등 5가지 자체 보호 및 감지 기능이 포함되어야 합니다.- 일반적인 내장-칩 보호 메커니즘에는 부족전압 차단(UVLO), 과전류 보호(OCP), 과열 보호(TSD) 및 예측 시스템 유지 관리 기능이 포함됩니다.
간섭의 주요 원인인 모터 드라이브는 전자기 호환성(EMC) 문제를 야기합니다. 스위칭 속도를 줄이면 신호의 고주파수 구성요소가 크게 줄어들 수 있으며, 이는 IDRIVE 또는 슬루율을 조정하여 달성할 수 있습니다. 최적화 조치에는 고정-주파수 에너지를 분산시키기 위한 일부 칩의 확산 스펙트럼 기능 활성화 또는 비활성화, 필터링 회로(예: PI 필터) 추가, 디커플링 커패시터를 로컬 전하 저장소로 사용, DC 모터의 두 출력 와이어를 함께 꼬고 방사선을 줄이기 위한 자기 링 추가 등이 포함됩니다.
설계 복잡성을 해결하고 소형화 및 지능화를 추구하는 주요 추세는 MCU, 게이트 드라이버, 전력 MOSFET은 물론 알고리즘까지 단일 칩이나 모듈(예: 지능형 전력 모듈, IPM)에 통합하는 것과 같은 고도의 통합입니다. 구체적으로 이는 Melexis MLX81339에서 볼 수 있듯이 모터 제어 칩(MCU/ASIC), 모터 드라이버 칩(HVIC) 및 전원 장치(MOSFET)를 2{1}}in-1 또는 3{3}}in-1개의 지능형 전원 모듈(IPM)로 결합하거나 16비트 CPU 코어, 32KB 플래시 메모리 및 2KB RAM을 통합하는 것으로 나타납니다. 구성 가능한 3상 드라이버 포함.
