Geringere Materialkosten

Gatetreiber für Motorregelungen ohne Shunt-Widerstände

28. November 2024, 13:45 Uhr | Irina Hübner
© STMicroelectronics

Der achtkanalige Gatetreiber L99MH98 von STMicroelectronics ermöglicht mit seinen patentierten Features den Bau von Antrieben im Automotive-Bereich ohne Messwiderstände. Die Folge: Die Leistungsaufnahme wird ebenso reduziert wie der Materialaufwand.

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Der L99MH98 kann vier externe Vollbrücken, acht Halbbrücken oder einzelne High-Side/Low-Side-Ansteuermechanismen – beispielsweise für elektrisch verstellbare Sitze, Fensterheber, Schiebedächer, Pumpen, Gurtstraffer und andere Betätigungselemente – treiben. Auch als Treiber für resistive Verbraucher wie etwa Heizgeräte ist der L99MH98 geeignet. Zu seinen eingebauten Schaltungen gehört eine Ladungspumpe, mit deren Ausgang ein Verpolungsschutz-MOSFET angesteuert werden kann.

Der Acht-Kanal-Treiber kann Logikpegel- und Standardpegel-MOSFETs ansteuern, aber dank des auf Werte bis 120 mA programmierbaren Gatestroms lässt sich eine große Zahl externer MOSFETs treiben. Die Three-Stage-Gateansteuerung, bei der das Gatesignal in drei Schritten angelegt wird, trägt darüber hinaus zur EMI-Minimierung bei.

Patentierte Features

Der L99MH98 ist dafür konzipiert, die Drain-Source-Spannung (VDS) der einzelnen MOSFETs an einen A/D-Wandler zu übermitteln, sodass die Messwiderstände durch eine indirekte Strommessung entbehrlich werden. Diese, von ST patentierte Technik berechnet den Drainstrom jedes MOSFET, indem der gemessene VDS-Wert mit dem anhand der gemessenen Temperatur prognostizierten RDS(on) kombiniert wird. Das System wird bei der Produktion kalibriert, um die nominellen RDS(on)-Werte zu ermitteln, sodass entsprechende Prognosen anhand der Widerstands-Temperatur-Kennlinien der MOSFETs möglich sind.

Ein weiteres, ebenfalls von ST patentiertes Feature ist die Multi-Failsafe-Funktion. Diese verbessert die Zuverlässigkeit durch selektives Abschalten einzelner Brücken im Fehlerfall, während die nicht betroffenen Brücken weiter normal funktionieren. Die Multi-Failsafe-Funktion erkennt Fehler wie etwa eine zu hohe Betriebsspannung, high-seitige Über- oder Unterspannungen, Temperaturalarme, einen Ladungspumpen-Ausfall oder ein Versagen der VDS-Überwachung und veranlasst je nach der Art des Fehlers das selektive Abschalten von Funktionen wie etwa Diagnose, Watchdog oder Ladungspumpe.

Der L99MH98 ist gemäß AEC-Q100 qualifiziert und erfüllt die Kriterien der Norm ISO 26262 für Functional-Safety-Anwendungen bis ASIL B (Automotive Safety Integrity Level). Er ist im VFQFN48L-Gehäuse in Wettable-Flank-Ausführung und mit exponierter Kühlfläche an der Unterseite erhältlich.


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