FSB50450S Motion SPM? 5系列模塊：小功率交流電機驅(qū)動的理想之選

在電子工程師的日常設計工作中，為交流感應、無刷直流電機和PMSM電機選擇合適的逆變器模塊是一項關鍵任務。今天，我們就來深入了解一下FSB50450S Motion SPM? 5系列模塊，看看它能為我們的設計帶來哪些優(yōu)勢。

文件下載：FSB50450SCN-D.pdf

一、基本信息與公司背景

飛兆半導體的FSB50450S Motion SPM? 5系列模塊，如今已成為安森美半導體（ON Semiconductor）的一部分。由于系統(tǒng)集成的原因，部分飛兆可訂購的零件編號需要更改，例如將原編號中的下劃線（_）改為破折號（-），大家可通過安森美半導體官網(wǎng)（www.onsemi.com）核實更新后的器件編號。

二、模塊特性亮點

1. 認證與基本參數(shù)

該模塊通過了UL第E209204號認證（UL1557），采用500 V、(R_{DS(on)}=2.4 Omega)（最大值）的FRFET MOSFET三相逆變器，還帶有柵極驅(qū)動器。其低端MOSFET的三個獨立開源引腳可用于三相電流感測，高電平有效接口適用于3.3 / 5 V邏輯電平，采用施密特觸發(fā)脈沖輸入。

2. 電磁干擾優(yōu)化

針對低電磁干擾進行了優(yōu)化設計，這對于對電磁環(huán)境要求較高的應用場景非常重要。在實際設計中，電磁干擾可能會影響其他電子設備的正常運行，而該模塊的優(yōu)化設計能有效減少這種影響。

3. 驅(qū)動與保護功能

內(nèi)置用于柵極驅(qū)動和欠壓保護的HVIC，只需一個單電源電壓，就能將邏輯電平柵極輸入轉(zhuǎn)化為適合驅(qū)動模塊內(nèi)部MOSFET的高電壓、高電流驅(qū)動信號。同時，其絕緣等級達到(1500 V_{rms}) 分鐘，濕度敏感等級（MSL）為3，并且符合RoHS標準。

三、應用場景

FSB50450S主要應用于小功率交流電機驅(qū)動器的三相逆變器驅(qū)動。在這類應用中，該模塊能為電機提供全面的高性能逆變器輸出平臺，綜合優(yōu)化了內(nèi)置MOSFET（FRFET? 技術）的柵極驅(qū)動，可最小化電磁干擾和能量損耗。

四、封裝與定購信息

五、電氣參數(shù)分析

1. 絕對最大額定值

• 逆變器部分：單個MOSFET的漏極 - 源極電壓（(V{DSS})）額定值為500 V；在(T{C} = 25°C)時，單個MOSFET的漏極持續(xù)電流（(I{D 25})）為1.5 A，(T{C} = 80°C)時為1.1 A；漏極峰值電流（(I{DP})）在(T{C} = 25°C)、(PW < 100 μs)條件下為3.0 A；最大功耗（(P{D})）在(T{C} = 25°C)、單個MOSFET時為10 W。
• 控制部分：控制電源電壓（(V{CC})）施加在(V{CC})和COM之間，額定值為20 V；高端偏壓（(V{BS})）施加在(V{B})和(V{S})之間，額定值為20 V；輸入信號電壓（(V{IN})）施加在IN和COM之間，范圍為 - 0.3 ~ (V_{CC} + 0.3) V。

  2. 熱阻

  結點 - 殼體的熱阻（(R_{θJC})）在逆變器工作條件下的單個MOSFET為8.9 °C/W。

  3. 整個系統(tǒng)參數(shù)

  工作結溫（(T{J})）范圍為 - 20 ~ 150 °C，存儲溫度（(T{STG})）范圍為 - 50 ~ 150 °C，絕緣電壓（(V{ISO})）在60 Hz、正弦波形、1分鐘、連接陶瓷基板到引腳的條件下為1500 (V{rms})。

六、引腳描述

該模塊共有23個引腳，每個引腳都有其特定的功能，例如COM為IC公共電源接地，(V_{B(U)})為U相高端MOSFET驅(qū)動的偏壓等。在實際設計中，正確連接這些引腳對于模塊的正常工作至關重要。

七、電氣特性

1. 逆變器部分

在(T{J}=25^{circ} C)、(V{CC}=V{BS}=15 ~V)條件下，漏極 - 源極擊穿電壓（(BV{DSS})）最小值為500 V；零柵極電壓漏極電流（(I{DSS})）最大值為250 μA；漏極至源極靜態(tài)導通電阻（(R{DS(on)})）典型值為1.9 Ω，最大值為2.4 Ω等。

2. 控制部分

(V{CC})靜態(tài)電流（(I{QCC})）最大值為160 μA，(V{BS})靜態(tài)電流（(I{QBS})）最大值為100 μA等。同時，該部分還具有欠壓保護功能，如低端欠壓保護（(UV_{CCD})）檢測電平在7.4 - 9.4 V之間，復位電平在8.0 - 9.8 V之間。

八、推薦工作條件

電源電壓（(V{PN})）施加在P和N之間，典型值為300 V，最大值為400 V；控制電源電壓（(V{CC})）施加在(V{CC})和COM之間，范圍為13.5 - 16.5 V；高端偏壓（(V{BS})）施加在(V{B})和(V{S})之間，范圍同樣為13.5 - 16.5 V等。在設計過程中，嚴格遵循這些推薦工作條件，能確保模塊的性能和穩(wěn)定性。

九、應用電路注意事項

在應用電路設計中，要注意引腳位置，Motion SPM產(chǎn)品和MCU的每個輸入端的RC耦合能有效防止由浪涌噪聲產(chǎn)生的錯誤輸入信號；(R_{3})的壓降會影響低端的開關性能和自舉特性，穩(wěn)態(tài)情況下其壓降應小于1 V；為避免浪涌電壓和HVIC故障，接地線和輸出端子之間的接線應短且粗；所有的濾波電容器應緊密連接到Motion SPM 5產(chǎn)品，且具有良好的阻擋高頻紋波電流的特性。

綜上所述，F(xiàn)SB50450S Motion SPM? 5系列模塊憑借其豐富的特性和良好的電氣性能，為小功率交流電機驅(qū)動設計提供了一個可靠的解決方案。電子工程師們在實際設計中，可以根據(jù)具體需求合理運用該模塊，充分發(fā)揮其優(yōu)勢。大家在使用過程中有沒有遇到過什么問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。