筋膜槍馬達設計的技巧
現今的可調速驅動電路都采用變頻器來調整輸出電流，以滿足三相馬達的要求。變頻器的形狀大小通常會受到應用的限制。在許多情況下，電路板與馬達靠得很近，而馬達構造的高度也會受限。另外，所用高功率半導體器件的物理性質和所選封裝的形狀，也要求電路板上有足夠的位置空間。功率半導體開關工作期間產生的電壓、電流交疊會造成損耗，必須將其消除。雖然功率耗散問題可以通過加設散熱片而得到改善，但這也會限制半導體器件在電路板上的布局安排。
設計考慮因素
目前，大功率半導體器件(如IGBT和MOSFET)的發展趨勢是在提升性能的前提下不斷縮小芯片尺寸。減小芯片尺寸能減少器件的寄生電容，從而提高開關速率。因此，深入研究電路板上的關鍵回路越來越重要。圖1為電壓源變頻器(voltage source inverter，VSI)的兩種典型開關工作方式的簡化示意電路。在開關頻率受限的大電流應用中，IGBT是最受歡迎的器件。上圖所示為從高壓側(HS)續流二極管到低壓側IGBT的換流。電流最初是在高壓側二極管和相應反相半橋的IGBT形成的續流通道中。
圖1 簡化的換向電路
在圖1中，電壓源變頻器的臨界電流路徑被標為紅色陰影，其特征是di/dt變化率高，這個特征也表現在對應的柵極驅動電路上。要保證柵極驅動電路安全的工作，就要最大限度地減小雜散電感。尤其是高壓側柵極驅動電路，存在一個由低壓側二極管和電流通道上的阻性和感性壓降所引起的，且幅度超過VS最小允許電壓的負壓，會導致電路工作異常。
圖2 智能功率模塊
與電壓源變頻器的分立元件方案類似，采用智能功率模塊時也要注意外部元件的布局安排。圖3所示為針對Motion-SPMTM應用的一些建議。由于電壓源變頻器的開關速率很快，信號接地和功率接地必須分開。兩種接地在15V Vcc電容處互接。Vcc電容和功率接地之間的通道要狹窄，以去除耦合。為防止電涌造成破壞，引腳P與功率接地之間應當有一個低電感電容。另外，由于電壓源變頻器和馬達之間的長引線會造成高壓反射，因此一些SPM產品配備了外接柵極電阻來調節開關速率和最大限度地減少反射。
圖3 布局建議
圖4 模塊安裝翹曲的夸大示意圖
元件安裝考慮因素
除TinyDIP/SMD外，SPM的表面都會有一定的翹曲。圖4為這種翹曲的一個夸張示意。模塊是用一些從表面中間穿出的螺絲緊固在散熱片上。如果安裝恰當，這種凸狀表面能保證有足夠的熱量從模塊傳遞到散熱片。如果緊固螺絲用力不均，就可能在模塊內產生應力，導致模塊破損或性能下降。建議采用圖4所示的螺絲緊固順序(先按1?2的順序預緊固，再按2?1的順序最終緊固)。通常，預緊固扭矩為最大額定緊固扭矩的25%。只要散熱片與器件緊貼好了，就可通過SPM的內置熱敏電阻獲取散熱片的溫度，從而簡化電路板的設計。
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GC4931F/S 的邏輯輸入腳有使能控制（ENABLE），方向控制（DIR），剎車控制（BRAKE）；邏輯輸出腳有 FG1，FG2 與霍爾信號對應，可以用來監測轉動速度。
芯片工作溫度從-20~105℃。
封裝形式采用 5mmx5mm 的 QFN 28 腳，底部有散熱片。
GC4931F 工作電壓低至 4.7V，GC4931S
最低工作電壓在 7V.
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